無人機森林消防技術(2)

第2章

無人機應用于森林資源管理主要內容（1）有關無人機的基礎知識。（2）無人機的分類。（3）無人機系統(tǒng)的組成。（4）林業(yè)無人機的定義。（5）林業(yè)無人機在森林資源管理中的應用。

無人機的定義

無人機（UnmannedAerialVehicle，UAV）就是無人駕駛飛行器。它是指不搭載操作人員（簡稱飛行員或駕駛員）的一種動力驅動航空器，利用空氣動力為其提供所需的升力，能夠攜帶有效載荷進行全自動飛行或無線引導飛行；既能一次性使用，也能進行回收或自動著陸，以便進行多次重復使用。

事實上，無人機并不是真正離開了人的駕駛，雖然無人機上確實沒有人駕駛操縱，但它卻離不開身在地面或船舶上的駕駛員對它進行操縱控制。

無人機的發(fā)展歷程縱觀飛行器發(fā)展史，無人機發(fā)展的歷史雖然不算短，但是它的發(fā)展并不順利。早期無人機只有軍用，且發(fā)展后期處于停滯狀態(tài)。直到21世紀初，基于重量只有幾克的微電機（MEMS）系統(tǒng)研制出了微型多旋翼無人機，機型小巧、性能穩(wěn)定，催發(fā)了民用無人機的誕生。2015年是無人機飛速發(fā)展的一年，各大運營產商融資成功，為無人機發(fā)展創(chuàng)造了十分有利的條件。如今，隨著無人機的技術不斷成熟，加上市場的迫切需求，無人機市場日趨火爆，衍生出各種各樣的民用機型和廣泛應用。世界上已經有32個國家研制出了500多種無人機，給人們生活帶來了很多便利。

無人機的特點（1）不怕犧牲。（2）不怕艱苦。（3）經濟性好。（4）執(zhí)行任務靈活，操作方便。（5）對環(huán)境影響小。（6）自動化程度高。

無人機與航模的主要區(qū)別（1）定義不同。（2）飛控系統(tǒng)不同。（3）自動控制不同。（4）組成不同。（5）用途不同。（6）安全管理不同。

無人機按氣動布局分類1．固定翼無人機2．旋翼無人機1）無人直升機（1）單旋翼帶尾槳無人機。（2）雙旋翼共軸無人機。（3）雙旋翼縱列無人機。（4）雙旋翼橫列無人機。2）多旋翼無人機3）復合無人機

無人機動力裝置

無人機按重量分類（1）微微型無人機（Ⅰ類）?？諜C重量和起飛全重小

于1.5kg。（2）微型無人機（Ⅱ類）。空機重量為1.5～4kg、起

飛全重為1.5～7kg。（3）輕型無人機（Ⅲ類）?？諜C重量為4～15kg、起

飛全重為7～25kg。（4）小型無人機（Ⅳ類）?？諜C重量為15～116kg、

起飛全重為25～150kg。（5）中型無人機。空機重量大于116kg、起飛全重為150～3000kg。（6）大型無人機。起飛全重為3～16t。（7）重型無人機。起飛全重大于16t。

無人機按飛行航時和航程分類1、無人機按飛行航時分類（1）超時無人機。飛行留空時間在0.5h及以下。（2）短航時無人機。飛行留空時間在0.5~3h。（3）中航時無人機。飛行留空時間在3~10h。（4）中長航時無人機。飛行留空時間在10~24h。（5）長航時無人機。飛行留空時間在24~48h及以上。2、無人機按飛行航程分類（1）近程無人機。航程為5~50km，航時小于1h。（2）短程無人機。航程一般在50~200km左右。（3）中程無人機。航程在200~800km范圍內。（4）遠程無人機。航程大于800km以上。

無人機按飛行升限和飛行速度分類1．無人機按飛行升限分類（1）超低空無人機。飛行高度在100m以下。（2）低空無人機。飛行高度在100~1000m之間。（3）中空無人機。飛行高度在1000~8000m之間。（4）高空無人機。飛行高度在8000~18000m之間。（5）超高空無人機。飛行高度在l8000~20000m之間。（6）臨近空間和空天無人機。飛行高度在20000~100000m之間。2．無人機按最大飛行速度分類（1）低速無人機。飛行速度低于或等于400km/h。（2）亞音速無人機。飛行速度大于400km/h，且M≤0.8。（3）跨音速無人機。飛行速度：0.8<M≤1.3（4）超音速無人機。飛行速度：1.3<M≤4.0（5）高超音速無人機。飛行速度：M>4.0

無人機按用途分類1．民用無人機

通常民用無人機分為消費級和工業(yè)級，主經區(qū)別是：（1）搭載設備。（2）性能素質。（3）應用領域。

（4）營銷模式。2．軍用無人機軍用無人機可分為偵察無人機、誘餌無人機、電子對抗無人機、通信中繼無人機、排爆掃雷無人機、察打一體無人機，無人戰(zhàn)斗機、靶機、傷員救助無人機等。

無人機系統(tǒng)的定義

無人機系統(tǒng)（UnmannedAerialSystem，UAS)是指無人機及與其配套的地面控制設備、數據通信設備、維護設備，以及指揮控制及其必要的操作、維護人員等的統(tǒng)稱。身處地面上的駕駛操縱無人機的人稱為無人機駕駛員（俗稱飛手），他與正在空中飛行的無人機飛行平臺之間構成一個完整的人－機系統(tǒng)，是一種閉環(huán)控制回路系統(tǒng)。

無人機空中系統(tǒng)1．無人機飛行平臺2．無人機動力系統(tǒng)3．無人機飛行控制導航系統(tǒng)4．無人機機載終端

地面系統(tǒng)、任務載荷和綜合保障1、無人機地面系統(tǒng)（1）無人機飛行指揮中心（2）無人機地面控制站（3）無人機數據處理（4）無人機地面終端2、無人機任務載荷

（1）消耗性物品（2）非消耗性物品（3）應急救援物品（4）專用設備3、無人機綜合保障

（1）維修保障（2）人員配備、培訓和設施建設

林業(yè)無人機的定義

林業(yè)無人機主要或專門應用于森林資源管理，具有輕量化、自動化水平高、安全性好，機動靈活，以及根據任務需求搭載不同的任務載荷等多種優(yōu)勢，使其可以在森林（林區(qū)）環(huán)境下采用空中飛行的方式，快速高效地接近目標完成信息獲取、通信回傳，以及承擔森林消防滅火等工作任務。

林業(yè)無人機遙感設備無人機遙感技術常見任務載荷及用途有：（1）可見光相機?？梢姽庹掌@取，正射影像圖生成。（2）可見光攝像機。實時地面動態(tài)監(jiān)測影像獲取，目

標識別、定位與追蹤。（3）紅外熱像儀。明火、暗火等火場區(qū)域檢測與識別，

火源目標定位，火線測量。（4）高光譜成像儀。樹種識別、病蟲害監(jiān)測。（5）激光雷達。地形變化監(jiān)測、森林參數獲取，包括

樹高、胸徑、生物量、蓄積量等。（6）合成孔徑雷達。地形測繪、樹種分類。

林業(yè)無人機應用的主要領域1．森