警用無人機的特點及其測試標準

警用無人機既是無人機民用領域的一個重要組成部分，又是無人機技術開始軍民融合的一種重要體現。在本系列文章之前介紹的消防、農業和航拍領域中，無人機的應用專註在特定區域和固定場所，而當其用於警用的時候，無論是拍攝作業還是輔助偵查，都帶上了更多的神秘色彩，並需要更多的專業技術支撐。圖為紫燕穿越者無人直升機。

反恐處突 智慧警務

警用無人機的任務特點要求其總體布局和自動駕駛儀（俗稱：飛控）有專門的設計方案和良好的實用效果來支撐。而從數據鏈路和通信中繼的角度看，警用實務對無人機提出了更高的要求。

✦警用無人機，尤其是警用無人直升機對於特別行動小組來說是一把利器

扁平化指揮和快速現場掌控是現代警察系統的發展方向。而這兩項發展都需要基於迅速獲取和清晰明了的實時畫面。目前的3G和4G信號無論是覆蓋率還是帶寬，都有了支撐實時圖傳和信息中繼的實力。藉助模式識別和目標跟蹤演算法，警用無人機能夠從紛繁複雜的被攝物體中快速識別出嫌疑車輛、重點監控對象的車牌號碼，藉助警用無人機的GPS定位系統和數據鏈路，被跟蹤目標的位置和速度信息將被迅速傳往後方大本營。在指揮控制中心，警用無人機提供的信息會與公安部門的地理數據大系統進行進一步融合，從而得出被跟蹤車輛的行駛路線和前往方向在高精度電子地圖上的路徑分析。這些數據和分析結果對於前線警員的有效布控將可起到非常重要的幫助作用。

✦越來越多的警察開始接觸警用無人機。

✦警用無人機上搭載的設備會給警方提供巨大幫助。

結合專門開發的警用APP，警用無人機的威力更加凸顯。在重點區域上空盤旋飛行時能夠將實時態勢以畫面或者簡報的方式推送到警察的手持智能終端上；安裝了專用的警用APP的智能手機搖身一變成為一台專用的警用設備。在追捕嫌疑人的過程中，警用無人機的飛行高度提供了有力的偵查支援，而其上搭載的微光夜視儀或紅外攝像頭等設備則使警方具有「單向透明」的巨大優勢。

隨著PGIS（公安地理信息系統）的建設，智慧警務的發展將會越來越迅速。警用無人機在現場高空拍攝到的圖像和視頻通過無線通信鏈路傳輸到地面情報站后，可通過專用有線網路與指揮現場的移動警務前置機形成數據通路，然後藉助3G或者4G網路以及公安部門專用的USB數字證書，把數據輸入到公安內網的資料庫中。通過這種方式，現場的第一手資料與龐大的資料庫之間就形成了協同作戰的態勢，無論是領導指揮還是第一線警務人員的具體執行都將得到有力、有效和迅速的信息支撐。而這一切，都需要依賴於巡航時間足夠長、拍攝畫面足夠穩定、可靠性足夠高的專業警用無人機。

在一些交通不便、地形複雜的地區，由於長期以來警車、步行警察很難深入，因此在這些地方會存在著一些走私、偷渡等活動的通道。而陸上邊境線漫長，邊境區域覆蓋面積廣，加上地形極其複雜，致使陸地邊防管控的難度非常高。這些都使得警用無人機的應用顯得更為重要。

另外，無人機運送物品的功能也能對警務人員的活動提供有力支持。德國的研究人員為一款警用無人機配備了可以投放物品的裝置。他們準備把這套系統用於給埋伏在山區、林地的特別行動小組投遞食品和藥品。這種無人機一旦投入使用，將使警務人員尤其是特別行動小組的持續監控和隱蔽設伏的能力得到進一步地提升。在處理人質被挾持的情況時，犯罪嫌疑人對靠近自己的人員有著極度的不信任和緊張感。但當人質受傷的時候，需要及時送上醫療物品進行創口清理和簡單包紮。警用無人機的出現就可在不刺激犯罪嫌疑人的前提下，用無人機將必需品送到人質附近，防止出現因雙方緊張對峙狀態的持續而造成人質傷亡的悲劇。

✦警用無人機可以用於複雜地形地貌中的救援工作，但是多軸飛行器續航能力的不足限制了此類無人機的應用。

✦圖為可用於物流運輸、救援的紫燕河豚無人直升機。

✦警用無人機在森林巡邏中也將起到重要作用。

輔助偵查 快速響應

根據英國《泰晤士報》2016年的一份報道，在對無人機有著較為寬鬆的政策和較早鼓勵各個行業使用無人機作業的英國，警用無人機已經承擔起了重要的任務。該報對整個英格蘭地區和威爾士部分地區的43個地方警察局的進行了調查，發現已有近四分之一的單位準備使用無人機進行輔助偵查活動。

✦警用無人機能夠執行一些以往只能由警用直升機才能完成的任務。

✦僅僅是能夠輔助警察進行空中拍攝任務這一項，就可成為促使英國警方大量採購無人機的一個充足的理由。

✦未來，有人駕駛的警用直升機和警用無人直升機會一起協同作業。

這些無人機在街巷偵查的時候，可以取代部分巡視員的工作。在緝毒作業時，帶有專用紅外感測器的無人機能在很大程度上減輕警犬的負擔。而採用六旋翼或者八旋翼架構的體型較大的無人機不僅能夠攜帶更大的拍攝設備，其飛行高度和飛行速度也與消費級無人機有著明顯的不同，可以執行一些以往只能由警用直升機才能完成的任務。警用直升機及其飛行員的招聘與培訓都是英國警方的一個很大的支出項。而警用無人機的引入使警方的財務狀況得到較大改善。如英國警察委員會的發言人史蒂夫·貝瑞所說，僅僅是無人機能夠輔助警察進行空中拍攝任務這一項，就已經是促使英國警方大量採購無人機的一個充足的理由了。

警用航拍無人機的加入使警方在進行偵查和取證的時候，擁有了一個召之即來的空中之眼，與以往需要航拍支援時的處境相比有天壤之別：前線警察不需要再在一邊緊跟犯罪嫌疑人時一邊焦灼地等待直升機從遠方機場加入到跟蹤隊伍了。從警車後備箱中釋放出來的警用無人機能夠很好地完成鳥瞰拍攝取證的任務。

另外，警用無人機從尺寸上開始走向兩個極端發展的路線。大型警用無人機可能使用重型拍攝雲台，從數千米之外輕鬆獲取清晰的現場畫面。而小型無人機尤其是微型無人機則成了警用無人機的另一類寵兒。如英國「極限飛行器」公司研製的「微型無人機2.0」便是一個典型。這款無人機的重量不足50克，尺寸小到可以托在一個成年人的手掌之上。在需要實施室內取景或者進入其他一些難以到達的地方拍攝時，警察可從背包中取出大量微型無人機，他像扔飛盤那樣把它們甩到空中。在微型無人機姿態穩定系統的作用下，它們會自動調整好飛行狀態並開始執行拍攝任務。這款無人機已經在美國邁阿密警方得到了實際應用。而美國航宇環境公司研製的「蜂鳥」微型無人機僅重10克。這種依靠撲翼飛行的無人機可以每秒10米的速度向前飛行。相較旋翼，撲翼能實現低雜訊和低可探測的效果，更利於警務人員隱蔽接近目標。

無論是大型警用航拍無人機還是微型警用無人機，都可讓警察的取證和偵查實現快速響應。這種響應能夠讓警方掌握一些稍縱即逝的珍貴證據，也能讓其快速了解案發現場的整體情況。此外，警用航拍無人機可提供一個高於一般障礙物的俯瞰視角，並使警方擺脫過去對警用直升機的過度依賴。僅從這個角度來看，警用無人機就會有很大的需求量，而實際上，警方對無人機的要求不會僅僅局限在航拍這一個領域中。

✦微型無人機將會是軍民融合技術的一個範例。

未來方向 共同探討

如今，警用無人機已經度過了它的萌芽發展期，開始向專業更加細化、預案更加成熟的方向快速發展。在邊防巡邏領域，邊防警察可以藉助無人機進行複雜地貌中的多頻譜偵查與監控。而美國生態警察則已經有了使用警用無人機保護瀕危動物的十幾年的經驗。這些無人機通過喊話設備對試圖進行偷獵的人員進行警告，有些還攜帶了非致命性武器，用於對特別頑固的盜獵人員實施攻擊。

但是，一旦警用無人機開始裝備武器，爭議就來了。原本警用無人機進行航拍取證時，就有人指出無人機航拍會對公眾隱私會造成一定程度的侵犯。這種疑慮有其合理性，也促使英國警方早早地就把無人機納入到了英國民航管理部門的管轄範圍內，申請由更為專業的空域管理部門對警用無人機的航拍進行監督管理。在美國，警用無人機的飛行既要遵守無人機飛行的相關規定，也要認認真真地以警察局為單位進行申報註冊。目前，美國已經準備在24個警察局進行無人機深度應用的試點。至於警用無人機上能否裝備武器，目前世界各國大多還處在爭論與探討的階段，尚無成文規定可查。

警用無人機的引入對警務工作人員的專業技能也提出了更高的要求。進行跟蹤作業的警用無人機，典型的操作流程是：攝像頭在轉檯帶動下掃描，以確保無人機擁有較大的搜索範圍，便於發現地面目標；一旦發現目標，地面操作員須快速判斷其是否為需要監視的目標；並採用人機交互的方式通過數據鏈上傳目標初始種子點坐標；當目標位置確定后，無人機便按照預先設定的跟蹤演算法來跟蹤。由此可見，警用無人機雖然有發現目標和跟蹤目標的能力，但是在目標選擇、信號傳輸以及最終決策等環節，仍然需要警務人員的參與。在警用無人機提供的信息足夠大，而被跟蹤目標的移動速度又非常快的情況下，警務人員識別和判斷目標的壓力會變得非常大。而警務人員的偵查載具由警車變為警用無人機時，警務人員的思維方式也應該由二維轉變為三維，其決策過程中接收到的信息量會激增，而用於決策的時間則會驟減。因此，更加專業和更加果決的警務人員才能夠更好地使用好警用無人機。

對於城市反恐來說，警用無人機的應用前景也非常廣闊。藉助先進的三維重構演算法，警用無人機拍攝的畫面會被重新組織，形成一張實時的三維圖景，為反恐小組的行動提供參考。

然而，警用無人機在城市中的應用與目前大多數城市對無人機的管理政策卻有一定的衝突。因為警用無人機能夠攜帶武器，甚至是致命性的武器，所以能否在人口稠密的區域飛行，能否在平民家的後院調查取證，這些問題都有待進一步的探討。但是，從反恐處突的需要來說，能夠攜帶和發射武器將是高端警用無人機的必備技能。

紫燕「滲透者」察打型無人直升機在國家靶場進行實彈測試

適航標準 逐漸產生

在多種類型的警用無人機中，固定翼、多軸和直升機3種構型都有著相關的應用。固定翼的載荷較大，但是對起降條件的要求比較苛刻；多軸較易操縱，但是其抗風能力、續航能力是短板；而無人直升機則在抗風能力、載荷重量、續航時間和使用便利性方面擁有比較優秀的綜合性能，今後或許會在警用無人機領域成為主力機型。

不過，目前的無人機測試審定主要還是以固定翼和多軸居多（固定翼有較為成熟的可借鑒案例，多軸則因為數量實在是過於龐大了）。而無人機直升機，尤其是警用無人直升機的測試在國內尚缺可以照搬的標準。

圖為紫燕滲透者無人直升機，注意其短翼下掛載的是火箭彈實彈。

好在2017年開年，紫燕ZY-800型無人直升機通過了公安部第一研究所的專業性測試——國家安全與警用電子產品質量檢測。這就給我們提供了一個經典的警用無人機測試的案例。

警用無人機，由哪家機構來測試？

答：目前，的警用無人機裝備由公安部第一研究所進行測試。公安部第一研究所是公安部直屬的綜合性研究所，是國內警察裝備最大的科研生產基地，2016年初成為首家通過國家認可委評審的質檢機構，開創了國內質檢機構開展無人機領域檢測的先河，是國內無人機行業內唯一的質檢權威，測試地點分別在北京，遼寧與西藏等地。

警用無人機，會測試哪些項目？

答：以紫燕ZY-800型無人直升機為例。

飛行速度：平飛速度145km/h，測試極速達到149km/h，超出所要求的數據任務。

鹽霧測試：密閉空間對機型進行腐蝕溶液鹽霧測試，48小時測試時長等同於3年無維護自然損耗，鹽霧測試后無人直升機飛行數據及飛行狀態良好。

高低溫測試：直升機及地面站在低溫零下40度，高溫60度各進行了16個小時的儲存。這要求參加測試的無人直升機的機體有專門設計的高低溫保護裝置，以便在後續的起飛著陸懸停測試中保持較高的可靠性。

最低手控飛行高度：以紫燕ZY-800無人直升機為例，其最低手控飛行高度低至2m ，克服了地效影響，突顯無人直升機的穩定性。

最大使用海拔高度：4739m離地起飛，飛行高度為5101m並按測試要求完成航線飛行，

爬升至相對高度2500m，僅用時5分鐘。

最大續航時間：測試機型在環境溫度-5°、風力四級、懸停狀態情況下續航時間達到46min，七級風速時，無人機能夠正常的定點懸停以及巡航飛行。

載荷：ZY-800型無人直升機載重21kg,懸停5分鐘，出色地完成了此次載重測試任務。

可靠性測試：按測試要求，經歷地面3-6級風、極低氣溫，以最高安全速度進行了50個小時的連續飛行測試。

淋雨測試：在正常起飛狀態下，輕鬆經過降雨強度為2mm/min-8mm/min的淋雨試驗。（起飛著陸、懸停飛行30分鐘）。

巡航測試：在新疆博樂測試時，紫燕ZY-800型無人直升機在地面溫度-20℃的低溫下，相對高度2500m的高空，輕鬆完成40km的任務巡航。