《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机(英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle)是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用,揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点,备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中,无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力,发挥着显著的作用,并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道,成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色,对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言:“未来的空战,将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是,由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物,实战经验少,各项技术不够完善,使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术,并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要,无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代,战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量,而无人战斗机消除了这一瓶颈,从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面,如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱,这比飞机上安装任何装置都有效。而且,对于执行制空任务而言,环境感知是很重要的,而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机,执行任务时更舒适,更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金,但如果是无人战斗机,就仅需要人机交互装置,而且许多无人机可以共用一个,更低价,无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信,而且飞机中已经有一些通信方式,所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高,而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战,而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理,以航联网为平台,其有以下优势: 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况,有利于交管部门掌握全局,通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比,无人机可以飞得更低,更接近肇事车辆和人员,观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较,无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大,有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比,无人机的留空时间长,可以进行长时间的城市交通巡逻飞行,这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。 高效率一一无人机的地勤和机务准备时间短,可随时出动,与载人通用飞机、载人直升机,或其他交通工具相比,具有低投入、高效益的特点。 低风险一一在参与城市交通管理过程中,无人机能够在灾害天气或者受污染的环境下执行高危险性的任务等。实践表明,无人机在沙尘暴探测,化学品污染、放射性污染监测方面,确实具有比载人通用飞机、载人直升机,或其他交通工具无可比拟的优势。 航联网——与其他传统飞行器比较,航联网使得无人机可以在线使用。无人机在选择应用软件和系统后,发挥出“一架抵多架”的功能;航联网使无人机系统集成度高、智能化高、综合效率高;航联网为无人机标准化、通用化、系列化设计留有空间,能够根据需要进行升级,提高品质,增加功能;航联网使无人机多用途平台安稳性好、实用性强;航联网使得无人机达到“绿色低碳一环保”标准,并引领航空科技进步。 以少替多一一无人机在参与城市交通管理中能够以较少的架数代替较多的地面警力完成同样的任务,有助于节省人力和降低勤务成本。 机动灵活——在参与城市交通管理中无人机既能够飞行在高速道路和桥梁道路之上,又能穿行在高楼大厦之间,甚至可以穿过隧道进行事故现场的勘查和取证,表现出特有的灵活性和机动性。 应急救援一一在遇到地震、洪灾、海啸、暴雪等自然灾害时,地面交通全部瘫痪,有人驾驶飞机和直升机进入存在危险,无人机可以立即出动,深入现场观察实况,投入航拍,搜索人员、建立通信中继,空投急救药品抢救伤员。 治安防范——无人机在参与城市交通管理时,既能对肇事逃逸车辆紧追不合取证,又能对肇事逃逸者预先警告,然后择机应对,采用施放催泪瓦斯、投射捕捉器等手段。 三、无人机在交通方面的应用 无人机在城市交通管理领域有着实际需求。目前,我国大、中城市普遍存在道路拥堵和交通管理不善的问题。据统计,仅l5座城市每天经济损失就达l0亿元。无人机参与城市交通管理能够发挥自己的专长和优势,帮助公安城市交管部门共同解决大中城市交通顽疾,不仅可以从宏观上确保城市交通发展规划贯彻落实,而且可以从微观上进行实况监视、交通流的调控,构建水一陆一空立体交管,实现区域管控,确保交通畅通,应对突发交通事件,实施紧急救援。 Satellite Augmentation Systems Law Enforcement & Disaster Operations Fire Detection and Firefighting Management Border & Costal Patrol and Monitoring Homeland Security Air Traffic Control support Digital Mapping & Planning/Land Management Precision Agriculture and Fisheries Communications and Broadcast Services Search & Rescue Environmental Research & Air Quality Management/ Control 1.无人机在交通监控中的应用 2003年,美国国家交通研究中心(V0 lP eCent er)联合美国运输部研究与特别项目管理委员会、全国遥感研究大学联盟,发起专门研讨会,探讨无人机用于交通监控的机会以及制度化方面的障碍等问题。研究者一致认为,使用无人机进行交通监控、实时交通信息的采集和发布具有很大潜力。目前,研究中的交通监控无人机主要以旋翼式为主,因其能方便地在悬停在空中某一位置,采集各类交通数据。 2.低空对地运动车辆检测与运动特性分析 空对地视频交通监控以其直观、方便和价格低廉等特点,日益受到智能交通领域研究者的高度重视。其核心在于使用安装在无人机等浮空平台上的摄像机感知交通场景,通过关键技术的研发,检测出地面运动车辆等交通对象,并估计它们的运动状况,从而达到智能化道路交通管理、减少交通事故的目的。 3.当发生交通事故需要现场处理时。无人机可以在第一时间赶到,并且进行航拍、录音取 证和交通疏导。 4.路况监测。可以利用无人机对某个地区进行适时航拍,以获取车流统计数据,从而分析 交通状况,分析造成该路段交通拥堵的原因。经过一段时间的连续监测,从车流变化中摸索出的规律可以为交管部门进行交通的实时疏提供依据。 5.城市交通规划。在交通运输领域,无人机遥感技术在信息获取、快速处理等方面有技术 优势。现在,无人机三位数字航拍的照片不仅清晰,而且宽幅,立体直观,能够用于城市交通规划,进行宏观分析与决策研究,合理控制流向和流量、停车场数量及分布、地铁站换乘、轻轨站衔接、轮渡站设置、隧道交通分流,事先部署综合应急保障措施,减少堵塞,确保畅通。 四、无人机在交通方面应用前景 1、无人机图像融合技术在空中交通管理领域的应用。 2、医疗救援。未来无人机具备运输功能,当城市交通事故导致人员伤亡时,可以利用Med 无人机抢救伤员。 中原高速:7月27日,中原高速郑开分公司首次利用无人机进行路政巡查航拍、事故现场勘查。此次遥控无人机,画面高清、画质稳定。遥控无人机能在交通事故发生出现车辆拥堵而路政车辆无法到达事故点的情况下,代替路政巡逻车或人员在较短的时间内到达地点进行航拍、勘察,在抢险救助、事故处理方面显示了极大的优势,是路政管理的积极有益尝试,对提高路政管理效率、提升交通事故处置效率具有十分重要的意义 高发公司:7月28日,高发公司所属潢淮分公司组装并调试的2架无人飞行器,并进行了相关操作培训。该飞行器可搭载高清摄像设备、图像传输设备,操控距离可达2公里,高清图像实时传输至地面端,并具有航线飞行功能,可在地面端规划航线,飞行器按地图规划航线自主执行飞行。该无人飞行器在突发事故时先期到达进行空中巡查,第一时间掌握相关信息,提高巡查效率和处置速度。