作者：劉鵬飛
核心提示：通過科幻小說的形式，暢想2025年，無人機(jī)在民用航空和應(yīng)急救援領(lǐng)域的應(yīng)用場景，并引出需要使用的關(guān)鍵技術(shù)。
背景：2025年，經(jīng)過十多年的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度，長航時(shí)、大載重?zé)o人機(jī)業(yè)已投入使用。此外，隨著北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位精度的提高，小體積低成本機(jī)載電子通信設(shè)備的成功應(yīng)用以及機(jī)器人自主控制技術(shù)的日益成熟，人類已經(jīng)可以讓無人機(jī)以飛行編隊(duì)的方式進(jìn)行自主飛行，并執(zhí)行各種各樣的任務(wù)。
自主飛行是指，機(jī)載飛行計(jì)算機(jī)通過高精度GNSS接收裝置和無人機(jī)間的空-空通信數(shù)據(jù)鏈自動(dòng)生成周邊的空中交通態(tài)勢信息（Traffic Information）。并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)編隊(duì)速度、高度、飛行路線和飛行間隔的自主保持；通過寬帶空-地通信數(shù)據(jù)鏈和空-天通信方式，無人機(jī)飛行編隊(duì)能夠在任何位置（城區(qū)、山區(qū)、洋區(qū)、沙漠等）將自身的位置、速度、高度、偵測情報(bào)等信息傳回地面飛行控制服務(wù)站。而通過地-空和天基通信數(shù)據(jù)鏈，地面飛行控制服務(wù)站還可以對無人機(jī)飛行編隊(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)人工干預(yù)控制。
至于無人機(jī)編隊(duì)自主飛行技術(shù)有什么樣的軍事用途，作者就不進(jìn)行深入探討了，作為一名民用航空的科技工作者，重點(diǎn)關(guān)注無人機(jī)編隊(duì)自主飛行技術(shù)在民用和應(yīng)急搜救領(lǐng)域的應(yīng)用。作者試圖通過以下兩個(gè)小故事為大家描述這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景。
故事一：無人機(jī)編隊(duì)滅火
2020年之后，我國極端天氣越來越多，夏季極端高溫天氣屢屢刷新歷史記錄，且持續(xù)時(shí)間越來越長，中央氣象臺為此頻發(fā)高溫紅色預(yù)警。進(jìn)入2025年，我國極端天氣愈加劇烈，東北三省已連續(xù)6個(gè)月滴雨未降，發(fā)生大面積干旱，很多地表植物干枯而死。2025年7月初，架設(shè)在大興安嶺一個(gè)山頭上的高壓輸電線路在經(jīng)過多天高溫炙烤之后，電線絕緣層加速老化脫落。7月15號中午13點(diǎn)，電路短路，短路大電流造成的超高溫熔斷了電線并引燃了周圍枯死的植物，火勢開始蔓延，濃煙滾滾，火情嚴(yán)重！
13點(diǎn)2分，設(shè)在大興安嶺制高點(diǎn)的火災(zāi)觀測點(diǎn)觀察到了這一現(xiàn)象，并向附近駐扎的消防大隊(duì)發(fā)出了火情警報(bào)。在了解到火災(zāi)發(fā)生地地勢險(xiǎn)峻，過火面積過大的情況后，消防大隊(duì)決定派出由多架大型旋翼無人機(jī)組成的梯次編隊(duì)，對火災(zāi)發(fā)生地進(jìn)行滅火劑輪番播撒滅火作業(yè)。13點(diǎn)9分，由無人機(jī)組成的加裝好滅火劑的飛行編隊(duì)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，13點(diǎn)10分，無人機(jī)編隊(duì)依次從起降場起飛，奔赴火災(zāi)現(xiàn)場。13點(diǎn)25分，第一批次無人機(jī)5機(jī)編隊(duì)即將抵達(dá)火場，,它們通過接收GNSS定位信號并比對機(jī)載地理信息數(shù)據(jù)庫中的地形信息，結(jié)合預(yù)設(shè)的火場面積和滅火劑的用量標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)調(diào)整了飛臨火場上空的速度以及隊(duì)形。后續(xù)編隊(duì)無人機(jī)則根據(jù)拍攝到的火場照片，自動(dòng)分析火情，并根據(jù)獲得的實(shí)際情況進(jìn)行飛行路線、飛行速度和高度的自動(dòng)調(diào)整。終于，在多個(gè)批次無人機(jī)編隊(duì)的輪番“協(xié)同精準(zhǔn)轟炸”下，火勢得到控制，整個(gè)火場騰起一股股夾雜白色蒸汽的濃煙，13點(diǎn)40分，根據(jù)無人機(jī)傳回的紅外圖片分析，只留下部分余火未滅。13點(diǎn)55分，由飛行控制服務(wù)室指揮，消防隊(duì)員通過無人機(jī)編隊(duì)?wèi)彝Ｋ鹘档姆绞竭M(jìn)入火場，進(jìn)行最后的余火和余燼清理。
14點(diǎn)20分，飛控室接到前方火場消防隊(duì)員的報(bào)告，火已被撲滅。大堂里頓時(shí)響起了陣陣掌聲。一位中年指揮員盯著飛控室大屏幕上的大興安嶺3D全景地圖，感慨萬千！
故事二：無人機(jī)編隊(duì)海上搜救
2025年9月18日10時(shí)，一艘載著60名中國游客的大型豪華游艇開始從黃巖島返航，艇上的人都很高興和滿足，因?yàn)樵谶^去的一周里，他們不但看到了黃巖島附近光怪陸離的珊瑚礁，品嘗了美味的海鮮。還乘坐潛水器下潛到海底，在探照燈光的幫助下和各種奇形怪狀的海底動(dòng)物打了個(gè)照面。然而，就在大家在甲板上興高采烈的談?wù)撝诵械氖斋@和感悟時(shí)，他們并不知道，在回程的路上，一個(gè)臺風(fēng)正在形成。9月18日下午15時(shí)，游艇遭遇臺風(fēng)，巨大海浪迎面而來，船艙進(jìn)水嚴(yán)重，動(dòng)力系統(tǒng)失效，供電系統(tǒng)部分故障，隨時(shí)可能沉沒。船長啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，安排游客穿戴好救生裝置后棄船，并同時(shí)發(fā)出緊急求救信號。15時(shí)3分，西沙市在接到求救信號后，考慮到出事海域氣象條件惡劣，不適合派遣空中搜救力量，只好緊急調(diào)派海上大型搜救艇趕往事發(fā)區(qū)域，與此同時(shí)，西沙市負(fù)責(zé)人向中國南海艦隊(duì)發(fā)出求援信號，15時(shí)5分，得到中央軍委緊急指示，正在南沙執(zhí)行任務(wù)的航母“湖南號”開始全力趕赴事發(fā)區(qū)域，而航母攜帶的數(shù)百架艦載固定翼無人機(jī)也開始做起飛前的一系列準(zhǔn)備工作。
16時(shí)，第一批次10架艦載固定翼無人機(jī)彈射起飛，消失在茫茫的海天邊際線。16時(shí)40分，第一批次無人機(jī)到達(dá)指定事發(fā)區(qū)域上空，并按設(shè)定程序自動(dòng)下降高度，開始編隊(duì)巡邏搜索。17時(shí)40分，第二批次15架無人機(jī)到達(dá)，在和第一批次無人機(jī)交換信息后，無人機(jī)立即開始編隊(duì)搜索另一相鄰區(qū)域。18時(shí)30分，無人機(jī)捕捉到游客隨身攜帶的應(yīng)答器信號，鎖定其具體的經(jīng)緯度位置，并將信息通過衛(wèi)星實(shí)時(shí)回傳給“湖南”號上的指揮中心。18時(shí)35分，在得到落水游客的精確位置后，西沙市派出的海上大型搜救艇也趕到事發(fā)海域，并將游客一一救起。至此，整個(gè)搜救任務(wù)完畢。由于救援及時(shí)，除一名游客失蹤以外，其余游客均得以幸存獲救。
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