我國(guó)森林資源較為貧乏，森林覆蓋率約為13%，但森林大火每年都有發(fā)生，如何解救森林防火的問(wèn)題，又成為林業(yè)工作的重中之重。目前，國(guó)外森林防火中應(yīng)用了較多的新技術(shù)和新設(shè)備，國(guó)內(nèi)在此方面的應(yīng)用需求也是日益增加，對(duì)森林保護(hù)的投入不斷加大，先后運(yùn)用衛(wèi)星進(jìn)行資源普查、森林火場(chǎng)監(jiān)視。
林業(yè)是全國(guó)生態(tài)建設(shè)的主體，在保持經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中有著不可或缺的作用，在生物的進(jìn)化過(guò)程中起著巨大的作用。我國(guó)擁有森林面積1.75億公頃，即是森林資源大國(guó)，又是森林火災(zāi)多發(fā)國(guó)家。為撲救森林火耗費(fèi)了大量人力、物力和財(cái)力，森林火災(zāi)對(duì)森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞所造成的損失難以估量。
因此，如何將高科技手段應(yīng)用到森林資源監(jiān)測(cè)，對(duì)火情早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早撲救，變有災(zāi)為無(wú)災(zāi)、變大災(zāi)為小災(zāi)已成為森林防火工作的一項(xiàng)迫在眉睫待解決的課題。
二、國(guó)內(nèi)林業(yè)防火解決方案
森林防火無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以森林火情監(jiān)測(cè)為主， 將GPS技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)等高新技術(shù)綜合應(yīng)用于森林資源管理中的高科技產(chǎn)品。
該無(wú)人機(jī)系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
1）性?xún)r(jià)比高
2）數(shù)字云臺(tái)結(jié)合GPS，火點(diǎn)精確定位；
3）點(diǎn)哪飛哪，具備傻瓜式操作，一鍵式回收；
4）清晰攝像頭，清晰成像，實(shí)時(shí)了解火險(xiǎn)數(shù)據(jù)；
5）即時(shí)監(jiān)控，可執(zhí)行夜航任務(wù)；
6）無(wú)線數(shù)字傳輸，避免野外架線；
7）快速轉(zhuǎn)移，可大范圍在森林區(qū)域進(jìn)行防火偵察；
無(wú)人機(jī)配備紅外探測(cè)器可在距地面800 到2000米飛行高度對(duì)地面火場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，將獲取的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回地面。為地面消防部門(mén)第一時(shí)間提供火場(chǎng)地理坐標(biāo)（經(jīng)、緯度）、火場(chǎng)面積、火場(chǎng)邊界、火場(chǎng)蔓延趨勢(shì)等火場(chǎng)態(tài)勢(shì)情報(bào)，使消防部隊(duì)迅速調(diào)配人員進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域滅火工作，及時(shí)通知消防人員撤離危險(xiǎn)地區(qū)，并根據(jù)火場(chǎng)圖像資料為消防人員提供撤離路徑。
可以看出，無(wú)人機(jī)具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)，成本低、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，對(duì)氣象的要求低，且沒(méi)有機(jī)場(chǎng)、飛行員及飛機(jī)保養(yǎng)等費(fèi)用的支出，使用維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有人機(jī)。無(wú)人機(jī)作為當(dāng)前林火監(jiān)測(cè)手段的有力補(bǔ)充，能夠在森林防火和森林消防等方面得到長(zhǎng)足的發(fā)展。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用重點(diǎn)解決了在地面巡護(hù)無(wú)法顧及的偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)生林火的早期發(fā)現(xiàn)以及對(duì)重大森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的各種動(dòng)態(tài)信息的準(zhǔn)確把握和及時(shí)了解，也可以解決飛機(jī)巡護(hù)無(wú)法夜航、煙霧造成能見(jiàn)度降低無(wú)法飛行等問(wèn)題。作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測(cè)手段的有力補(bǔ)充，無(wú)人機(jī)顯示出其它手段無(wú)法比擬的優(yōu)越性，在林業(yè)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)、預(yù)防、撲救、災(zāi)后評(píng)估等方面必將得到廣泛的應(yīng)用。目前無(wú)人機(jī)在林業(yè)中的應(yīng)用尚處于初始階段，沒(méi)有形成規(guī)模，隨著無(wú)人機(jī)在林業(yè)不同領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，將為我國(guó)林業(yè)特別是森林防火工作，促進(jìn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。
三、S7501無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介
1、平臺(tái)簡(jiǎn)介
S-7501無(wú)人機(jī)平臺(tái)是對(duì)長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)解密。該型無(wú)人機(jī)具有機(jī)械外露骨架式美學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以運(yùn)動(dòng)性紅黑金屬原色組合的機(jī)殼。把長(zhǎng)航時(shí)作為首要目標(biāo)設(shè)計(jì)，兼具快速啟動(dòng)，拆裝攜帶方便，高速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)飛行。應(yīng)用領(lǐng)域包括城市安防、林業(yè)、消防、搜救、公安、電力巡線等2、主要特點(diǎn)
2.1、超長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間，空機(jī)無(wú)風(fēng)懸停達(dá)61分鐘2.2、碳纖維機(jī)架，在保證強(qiáng)度的同時(shí)有效減輕平臺(tái)自重。
2.3、可折疊設(shè)計(jì)，方便攜帶。
2.4、生活防水，可在小雨天飛行。
2.5、2.4GHz跳頻數(shù)據(jù)鏈，全高清數(shù)字圖像回傳，控制半徑5公里。
2.6、iPad地面控制站，支持多款飛行控制應(yīng)用，輕松自主飛行。
2.7、標(biāo)配7倍變焦可見(jiàn)光相機(jī)，三軸機(jī)械云臺(tái)增穩(wěn)；另有多種選配載荷快速更換，適應(yīng)不同作業(yè)要求。
3、技術(shù)參數(shù)
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整體參數(shù) |
軸距：750mm 空機(jī)重量：1280g（不包括動(dòng)力電池及任務(wù)載荷） 控制距離：5km（無(wú)干擾、無(wú)阻擋環(huán)境） 飛行高度：500m（依照使用法律） 空載續(xù)航時(shí)間：61min（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、無(wú)風(fēng)環(huán)境） 載重：1kg 工作環(huán)境溫度：-20~40攝氏度 起飛海拔：5000m |
| 可折疊碳纖維機(jī)架 |
機(jī)架重量：587g 生活級(jí)防水 |
| 動(dòng)力系統(tǒng) | 高效低轉(zhuǎn)速無(wú)刷電機(jī)、17.5寸可折疊螺旋槳，單軸拉力2kg |
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數(shù)據(jù)鏈 |
工作頻率：2.400-2.480GHz 信號(hào)有效距離：5km（無(wú)干擾、無(wú)阻擋） 數(shù)據(jù)回傳：全高清數(shù)字影像、飛行參數(shù)、實(shí)時(shí)位置信息 |
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飛行控制單元 |
主控尺寸：57.9x39x17mm 主控重量：132g 雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng) 雙IMU備份 功能：自動(dòng)定位模式、高機(jī)動(dòng)飛行模式、智能飛行模式、姿態(tài)模式 容災(zāi)機(jī)制：低電量自動(dòng)返航、信號(hào)丟失后自動(dòng)返航、緊急停機(jī) |
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7倍變焦可見(jiàn)光相機(jī) |
尺寸：105x115x85mm 重量：262g 傳感器：1/2.33” CMOS 1240萬(wàn)有效像素 鏡頭：7倍變焦 F/2.8-/5.2 靜態(tài)圖像分辨率：4000x3000 JPG\DNG 動(dòng)態(tài)影像分辨率：4096x2160 MOV\MP4 三軸機(jī)械云臺(tái)增穩(wěn) 內(nèi)置行星齒輪穩(wěn)定裝置，濾除高頻抖動(dòng)，變焦全程無(wú)果凍效應(yīng)POS記錄：自動(dòng)位置信息記錄，直接寫(xiě)入文件屬性，無(wú)需后處理 |
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地面控制站 |
處理平臺(tái)：iPad mini 支持多款飛行管理軟件，可實(shí)現(xiàn)地理圍欄、自動(dòng)測(cè)繪、航點(diǎn)飛行等自主功能 |
| 動(dòng)力電池 | 22.2v高容量鋰聚合物電池 |
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