摘要：警用无人机可以搭载各种专业警用设备完成侦查、检测工作，还可以进行航线定制、超视距飞行，利用航拍和无线图传技术来快速采集远程现场的即时信息，为警务工作服务，提升警方战斗力。同时智慧警务需要研究民用无人机的应用技术和存在的安全问题，进而研究管控标准和措施，以减少其对公共安全的危害。

    关键词：警用无人机；无线图传；智慧警务；低空安全；无线定位

    无人驾驶航空器（UAS：Unmanned Aircraft System)简称“无人机”，是利用无线电遥控设备及附带的程序控制装置操纵的不载人飞机。完整的无人机系统包括飞行器、遥控站、指令系统、数据链路、驾驶人员等，可以把无人机看作是配备移动无线通讯网络的智能飞行机器人。从应用角度来看，无人机又可以分为军用、警用、民用及其他用途多个层次。“无人机+行业应用”才是无人机真正的价值所在，智慧警务呼唤技术创新和应用创新，所以其在智慧警务中的应用有很多的现实意义和研究价值。

    一、智慧警务需要研究无人机的应用技术

    以互联网、物联网、云计算、视频技术等新技术为支撑的智慧警务通过感测、分析、整合警务运行中的各项关键信息，对现实社会各个领域和信息空间各个层次的数据信息根据公安工作需求做出快速、合理、灵活的智能响应，拓展了警务工作承载的功能。如果能够再结合无人机的应用，则可以把我们的工作区域扩展到高空深谷等民警平常难以企及的危险区域，使警务活动中人、事、物间的即时信息捕获和交互能力得到增强，智能化程度逐步提高，警察的掌控空间得到扩大、工作能力也得以提升，同时能更好地保障人员安全和降低人力资源成本。

    随着“互联网+”和物联网技术的推广应用，智慧警务需要充分利用各种自动化设备，并赋予物以智能，使充满智慧的人与具备智能的物之间能够进行信息交流，为警务工作提供高效的方法手段。一方面警用无人机可以为警务工作带来很多新方法、新思路，另一方面警务工作也会碰到许多与无人机应用有关的新问题和新挑战。所以智慧警务也要为无人机的应用做好准备，这样才能够更好地应对公安工作面临的严峻挑战，以提高公安工作效率，解决警力不足的矛盾。

    （一）智慧警务需要无人机航拍来快速采集现场信息

    公安管理工作具有地域广、人员多、地形复杂等特点，在一些突发事件或紧急状况下，由于现实变化快、数据更新不及时等原因，要想立即得到现场的准确基础数据是不容易的。无人机起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其他较开阔的地面均可起降，而且稳定性、安全性好，还具有机动快速、小型轻便、使用和维护简单等技术特点，总之就是应急能力强，在对车、人无法到达地带的案件现场进行侦查、环境监测、灾情检测及救援指挥等方面具有独特的优势。这时候把无人机迅速升空，快速采集大面积的现场实时数据，就可以为警务指挥和决策提供第一手资料支持。

    无人机航拍不能简单理解为带了翅膀的照相机，其实它是一个集单片机控制技术、加速度传感器、GPS导航航拍、无线通讯服务、飞行控制、编程控制等多技术于一体并依托于高清数码相机等多种硬件设备的高科技产物，这确保了它能够快速升空、稳定飞行，完成拍摄、侦查工作。同时在地面站的遥控飞行人员可以运用遥控飞行平台，结合无线信号传输设备传递回来的现场即时状态进行实时调整，控制飞行姿势、线路和拍摄角度，这样能够随时根据现场实际情况的变化调整侦查的目标和工程。当然飞行员还要关注实时飞行数据，包括经纬度、姿态、高度、速度、模式、电量等飞控信息确保飞行安全。还有其中的云台系统能够抵消飞行中的相机抖动，保证拍摄稳定画面，同时还可以获取和控制相机的角度，另外也可以设置“第一人称主视角”模式（FPV：First Person View），画面让人觉得是自己在空中俯视侦查。同时无线图传模块通过WIFI或者4G网络等无线网络把拍摄的清晰影像回传，实时预览航拍画面，让地面指挥人员同步得到最新的实时画面，以应对现场瞬息万变的状况。

    如果警用无人机搭载了专业级高清相机，可以进行焦距、照片格式、ISO、白平衡、锐度、录像分辨率等参数的调整，可拍摄4K高清影像和千万级像素的照片存储在相机的SD卡内，飞机返航后可以对这些影像数据进行进一步加工处理，结合智慧警务应用到相关工作中。

    （二）智慧警务需要无人机进行超视距飞行

    火灾、爆炸、有毒气体泄漏等紧急案件现场环境恶劣，区域广阔，能见度低，人员安全没有保障，所以很难派人进入，无法直接、快速获得现场的数据资料，而且由于现场受到一定破坏后原始的数据资料已不再可信，这时现场警务指挥和抢险救灾人员迫切希望尽快获得现场的准确数据，而无人机可以进行超视距飞行来侦测、获取现场信息。因为无人机利用GPS技术和电子地图可以进行航线定制，实现超视距低空自动飞行，不受现场气候、环境等恶劣条件和能见度低、障碍物多等因素的干扰。通过地面遥控站的控制软件进行飞行控制和调整，完成预设航线、自主进行超视距飞行，完成空中自动化作业。甚至支持航点上传下载，航点经纬度、高度、速度等参数设置和调整，以及预先设定返航点自动返航。超视距飞行还要配备高性能智能电池，精确电压、电量实时播报，确保安全可靠、持续飞行。同时结合无线WIFI图像传输中继器（增强WIFI可以达到近千米的范围，更远就要选择其他的远程无线传输方式），对侦查到的影像等信息实时传输回送，让警方获得实时、动态监测远程现场的能力。如果再装载红外成像、气体监测传感器、电子侦测等设备，能够获得更多更细的现场数据资料。

    将无人机技术、GPS技术、传感器技术、高清图传等高新技术综合起来，就能够快速完成超视距、大面积、高精度的现场侦查、勘查、取证、动态监测、监督执法等工作。这些数据还可以用于大面积测绘和通过三维重建算法实现三维建模，结合警务地理信息系统等警务情报系统的大数据应用，对警力部署、区域管控、指挥、现场模拟、勘测等工作很有帮助，为智慧警务提供强有力的支持。

    （三）智慧警务需要无人机搭建无线网络

    无人机飞行具有高度协调性和稳定性，能在交通不便、地貌复杂、人迹很难到达的区域执行任务，或者加载特殊的设备在空中形成信息支撑点，完成特殊的功能。无人机可以搭载无线基站悬停在任意的位置，用于构建警务专网和临时警务通讯网络等，当然如果长时间使用需要解决电源问题。还可以用于空中监视、空中转信、空中喊话、紧急救援等。我们生活在充满各种电磁信号的空间里，所以警务工作要处理各种信息流，也包括充斥在空间里的各种无线电信号。同样的道理无人机通过所携带的无线电侦测设备能够捕获空间里的各种信号，抓取需要的信息。

    （四）智慧警务需要对无人机的使用进行管控

    有数据显示2015年全球民用无人机的市场销量为57万架，无人机在人们眼中是新鲜的高科技事物，而近两年我国无人机民用市场是在加速成长，应用领域也在不断拓展。随之而来与无人机有关的案件也越来越多，有的无人机超出了飞行高度，且没有摄影测绘资质或者飞行申报，严重危害到了公共安全，甚至有炸机伤人的事故发生，这些都是警务工作必须面对的问题。所以智慧警务需要研究如何对民用无人机应用进行合理的监管，以维护公共安全。

    《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》指出：重量小于等于7公斤的微型无人机，飞行范围在目视视距内半径500米、相对高度低于120米范围内，无须证照管理，但应尽可能避免遥控飞机进入过高空域；重量等指标高于上述标准的无人机以及飞入复杂空域内的，驾驶员需纳入行业协会甚至民航局的监管。上述规定过于粗放了，公安部门应该出台更细致的一些管理规范和标准，包括密集人群地带飞行报备、安全防护措施、飞行器实名制购买、飞行器年检等。

    (五）警用无人机的行业标准急需规范

    无人机对警务实战大有裨益已是不争的事实，我国的警用无人机大多数都是在民用无人机的基础上进行改装和升级，相比一般民用无人机具有性能更优越、安全可靠性更强、装载专业性设备、机密性更高等特征，但总体上还是缺少自己的行业标准和使用规范，这使得警用无人机的使用存在许多隐性风险。

    军用无人机有相应的标准，而警用无人机的使用范围更广泛，技术等方面的要求却相对不高，所以不宜直接套用军用标准；而我国对民用无人机适航审定、通讯控制等方面的使用规范还不够清晰，警用无人机的使用管理（包括从生产、销售到使用等环节）也不够规范，没有针对其特殊性质和用途、涉及公共安全、通讯内容保密等行业特点制定相应的规范。

    由于警用无人机的应用范围广，不同的使用环境和目的对其性能要求也各不相同，而且无人机技术的发展和更新也非常快，所以制定统一的标准和规范存在很多困难。应该针对不同的使用需求和功能分门别类制定初步的技术标准和使用规范，然后在实际工作中去检验和完善，这将是个长期和复杂的过程。建议按照情报侦查、应急救援、巡逻管控等不同应用层次分类，先就技术标准和使用、管理规范等方面制定相应标准。例如应用于情报侦查方面的警用无人机重点要考虑机身尺寸、飞行能力（速度、高度、航程等）、自主飞行、数据传输、隐蔽性、反控制反捕捉、信息加密、自动返航、碰撞躲避与空中自卫能力、保密与自毁等方面的技术和性能要求；用于巡逻和交通管控方面的警用无人机侧重考虑设备挂载能力和负荷量、遥控距离、图像传输速率和影像清晰度、防碰撞、安全迫降、生产和购买管控、信息安全、远程控制等方面的技术指标；用于应急救援方面的警用无人机重点要考虑操作简单、轻便耐用、响应速度、恶劣气候飞行、抗风能力、续航能力、精确定位导航、最高海拔、故障冗余能力、培训和执照管理等方面的标准和措施。

    二、无人机应用于警务实战的案例研究

    我们对收集到的无人机在警务工作中的应用案例进行分析和研究后，提炼出以下四种典型的应用场景。希望能够抛砖引玉，让无人机在警务工作中的应用得到更多的重视和推广。

    应用一：大型活动现场秩序维护

    在一场大型比赛中，由于观众爆满，散场的时候警方派出大量人员维护秩序。并且安排多架无人机在现场上空交替飞行，或者在空中进行定高、定距拍摄，不断把实时监测画面传回指挥中心，指挥中心通过遥控站调整飞行姿势和摄像头角度获得所需画面，并根据实时画面进行交通疏导、人员调配、意外情况现场回馈，辅助指挥决策。期间画面突然显示有几个观众因为口角发生摩擦，遥控站立刻把无人机调到该区域降低高度，进行空中喊话阻止事件恶化，同时疏导群众，避免造成堵塞和骚乱，还要进行定点拍照，为事后处置做好取证工作。指挥中心也在第一时间调配最近的工作人员赶到该区域开展工作，如果有人员受伤无人机还可以投放急救包，并通过语音进行现场急救指导。

    应用二：对高速公路堵车和侵占应急车道的处置

    长假期间高速公路车流量大，一道路前方出现事故导致堵车，高速公路交警赶赴现场却因为应急车道被占用无法快速到达现场去处理事故。这时候警车里配备的无人机就可用上，通过设定航线和目的地进行超视距飞行，无人机迅速飞达事故现场把实时画面回传，通过这种超视距监控的方式进行事故现场取证和处置，疏导车辆，尽快解决堵车问题。同时通过空中喊话宣传交通规则，禁止侵占应急车道，并且利用精确的定位悬停飞行来抓拍侵占应急车道的车辆进行取证，还要告知驾驶员事后将要接受处罚和教育。

    应用三：无人机救灾应急

    一群驴友户外探险遇到山体滑坡跌落山谷，警方组织人员搜索在第二天才找到事发地点，但是天黑了，搜救人员难以下到山谷，也不知道底下人员伤亡情况，情况非常危急。救援人员背包里带了一架小巧轻便的无人机，于是立即放飞到山谷进行搜索。遇险人员听到无人机的声音又看到了无人机的翼灯马上欢呼起来，打出手电灯光回应。遥控站根据传回的画面确认找到了他们，马上把对讲机投放下去，建立通讯联系。通话后知道没有危重的伤员，只有一些轻微的碰刮伤，于是用无人机投放一些药品、水、食品等并安抚他们耐心等待救援。由于无人机轻便且成本低，便于搜救队伍携带，后勤保障简单，只要电池充满格就可以了，能够快速响应、随时起飞，及时到达危险区域。应急救援体现的无人机的最大好处就是不必担心飞行控制人员的安全和体力问题，无人机可以执行各种危险的任务，例如在最恶劣的天气下飞临最危险的区域—最坏的结局不过是损失一架无人机。

    应用四：流窜犯抓捕

    派出所获知有一个网上通缉犯流窜到本地一条商业步行街里。但是这里人流量大，一下难以发现。于是民警调来无人机在该区域来回飞行，利用无人机上搭载的设备扫描相关无线信号，并且把获得的大量数据与已有的数据库进行自动比对，通过比对筛选迅速发现一条嫌疑线索，再根据相应的位置信息结合回传的视频图像进行人脸识别，确认嫌疑目标，随即根据现场视频信息和定位数据，结合警务地理信息系统制订布控和抓捕方案。

    无人机在警务实战中应用的优势其一体现在其机动灵活、快速响应、安全可靠、成本低，而且可以在火灾、地震、爆炸、辐射、有毒物质等恶劣环境条件下工作，在紧急情况下的作业能力强；其二是可以搭载各种警用设备，以及各种监测传感器，能够实时回传获得的数据信息；其三是超视距飞行和准确定位的能力，能够准确按照设定航线，绕过障碍物，到达人员无法或不能前往的危险区域。无人机还能够接收目标方的无线信号，利用无线定位技术与移动目标始终保持一定的距离，锁定目标进行保护性跟拍或者监控、监督等。

    在2015年的“黑客”奥运会上无人机等智能终端被破解和控制，所以无人机的控制、反控制、诱捕、对抗等相关安全技术值得我们关注。我们需要加强警用无人机无线通讯里中继器WIFI密码设置、SDK激活认证机制等安全措施，防止无人机被干扰及避免被他人捕获。

    三、当前无人机应用于警务工作存在的问题研究

    智慧警务为无人机的应用做好了许多准备工作，但是在实际工作中也发现许多问题。

    （一）管控标准

    随着无人机在各行各业的应用推广，其安全隐患也逐步暴露。对民用无人机的管控和管控标准的确定是急需解决的问题。特别是无人机的“身份认证”问题，需要在源头上解决。想象一下，如果一个犯罪分子通过导航定位功能遥控一架无人机袭击特定目标，警方却很难查出该飞机是哪里生产的，是谁购买的，那可追查的线索则很有限。所以需要借鉴民航的许多管控措施和标准来管理无人机的使用。例如强制推广机载“应答机”、飞行器档案、飞行参数标准、可靠性标准、数据链路抗干扰性标准等。而警用无人机的管控标准也应该有自己的特色。

    （二）无人机对公共安全的威胁问题

    无人机容易发生意外事故，除了要加强管控措施，在技术和应用上也要有所作为。例如要在无人机智能化、性能稳定尚佳的前提下，加强自行判断障碍物的避障功能，最大化地避免飞行器的意外碰撞，降低对公共安全的威胁；另外无人机螺旋桨的杀伤力也是非常大的，应该要强制使用螺旋桨防护罩，不仅仅是保护螺旋桨，更重要是避免螺旋桨意外伤人；还有包括遥控信号和通讯链路的抗干扰能力都需要加强，增强其“鲁棒”性，降低事故发生率。

    （三）警用无人机的标准化配置问题

    国内民用无人机生产商有上千家，各种型号和标准都有，如果警用无人机的标准不统一也是一个很大的问题，解决不好会导致各用各的，则零配件、通讯信号、使用规则等都难以兼容。另外现今大多数无人机都是电动的，续航和动力问题依然是主要的瓶颈所在，主要还是要减小尺寸、降低重量来解决这一问题。所以配置使用警用无人机的时候要考虑续航时间问题，并且尽量配足电池以交替备用。

    四、总结

    智慧警务利用无人机系统平台，实现超视距飞行，还可以加载警务侦测设备进行空中图像、电子信息等数据采集，获得即时的现场信息。这些应用克服空间障碍，增强信息处理能力和灵活性，而且隐蔽、安全、低成本，提升了警察的战斗力同时节约了警力。

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