長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)（附林區(qū)實(shí)戰(zhàn)操作視頻）

森林，作為地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)維持生態(tài)平衡、提供豐富資源起著不可替代的作用。然而，森林火災(zāi)如同高懸的達(dá)摩克利斯之劍，時(shí)刻威脅著這片綠色家園。數(shù)據(jù)顯示，全球每年因森林火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞更是難以估量。在與森林火災(zāi)的長(zhǎng)期對(duì)抗中，長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)及其搭載的 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)，成為了守護(hù)森林安全的關(guān)鍵力量。

一、長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)

（一）超長(zhǎng)續(xù)航，突破監(jiān)測(cè)極限

長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)在續(xù)航能力上實(shí)現(xiàn)了重大突破。以河北五星「紅色之鷹」為例，它搭載自主研發(fā)的水平對(duì)置水冷雙缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，常規(guī)續(xù)航≥6 小時(shí)，極限續(xù)航＞10 小時(shí) ，是傳統(tǒng)電動(dòng)無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)長(zhǎng)的 5 倍 。這一卓越性能帶來(lái)了諸多核心價(jià)值。它能夠在 200 公里半徑區(qū)域進(jìn)行單架次巡護(hù)，對(duì)于像大興安嶺（8.46 萬(wàn)平方公里）、呼倫貝爾草原（10 萬(wàn)平方公里）等大面積火險(xiǎn)區(qū)，可實(shí)施 24 小時(shí)循環(huán)監(jiān)測(cè) 。憑借 360 倍變焦熱成像系統(tǒng)，能精準(zhǔn)捕捉 0.1℃溫差的初期火源 ，將火災(zāi)發(fā)現(xiàn)時(shí)間提前 30 分鐘以上 ，為 “早發(fā)現(xiàn)、早處置” 提供了有力保障。在 2023 年四川涼山森林火災(zāi)中，該無(wú)人直升機(jī)單架次飛行 8 小時(shí) ，在夜間持續(xù)回傳火場(chǎng)紅外熱成像數(shù)據(jù)，清晰標(biāo)注火線(xiàn)蔓延路徑，為指揮部制定 “夜間火點(diǎn)壓制” 方案提供了實(shí)時(shí)依據(jù)，徹底打破了傳統(tǒng)設(shè)備 “天黑停飛” 的局限。

（二）強(qiáng)大載荷，構(gòu)建立體作戰(zhàn)

長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)具備強(qiáng)大的載荷能力，以「紅色之鷹」為例，其推重比≥2.0 ，處于行業(yè)頂尖水平，可實(shí)現(xiàn) 30 - 80kg 的靈活載荷 ，較傳統(tǒng)設(shè)備提升了 5 倍 。這使其能夠構(gòu)建起 “監(jiān)測(cè) - 打擊 - 支援” 的全任務(wù)體系。在滅火方面，它單次可攜帶 30 枚 5kg 滅火彈（傳統(tǒng)設(shè)備僅能攜帶 5 枚） ，配合智能瞄準(zhǔn)系統(tǒng)（誤差≤1 米） ，單架次就能壓制 2000㎡的火場(chǎng)面積，滅火效率相當(dāng)于 10 臺(tái)地面消防車(chē) 。在 2024 年內(nèi)蒙古草原火災(zāi)中，2 架「紅色之鷹」編隊(duì)作業(yè)，1 小時(shí)內(nèi)投擲 60 枚滅火彈 ，成功遏制了 3 處初始火點(diǎn) ，較傳統(tǒng)地面隊(duì)伍節(jié)省了 80% 的人力 。在物資投送方面，80kg 的載荷可運(yùn)輸 100 件救生衣或 40 箱應(yīng)急食品 ，通過(guò) “高空定點(diǎn)空投”，在云南哀牢山失聯(lián)事件中，單架次運(yùn)輸 200kg 物資 ，30 分鐘內(nèi)完成了 3 個(gè)失聯(lián)區(qū)域的補(bǔ)給任務(wù) ，較傳統(tǒng)人力運(yùn)輸提速 10 倍 。此外，其雙光譜云臺(tái)集成可見(jiàn)光 / 紅外熱成像 / 激光測(cè)距功能，可實(shí)現(xiàn) 50 公里超視距回傳火場(chǎng)三維數(shù)據(jù) ，為指揮部提供火源坐標(biāo)、風(fēng)速風(fēng)向等 12 項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù) ，有效解決了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)中 “看得見(jiàn)、摸不清” 的痛點(diǎn)。

（三）靈活部署，適應(yīng)復(fù)雜地形

這類(lèi)無(wú)人直升機(jī)在設(shè)計(jì)上充分考慮了靈活部署和復(fù)雜地形適應(yīng)能力。以「紅色之鷹」為例，它采用創(chuàng)新的尾部無(wú)傳動(dòng)折疊技術(shù)，折疊后尺寸僅為 2300×620×870mm ，收納體積縮減 50% ，可輕松裝入皮卡貨箱或中型 SUV ，運(yùn)輸空間需求較傳統(tǒng)直升機(jī)降低 60% 。其卡扣設(shè)計(jì)支持單人在 3 分鐘內(nèi)完成展開(kāi) / 收納 ，在四川橫斷山區(qū)、西藏 5000 米高原等 “地面盲區(qū)”，響應(yīng)速度較傳統(tǒng)裝備提升 10 倍 ，真正實(shí)現(xiàn)了 “車(chē)載機(jī)動(dòng)，即到即戰(zhàn)” 。抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，3 分鐘內(nèi)即可升空作業(yè)，確保在火災(zāi)初發(fā)期（前 30 分鐘）完成監(jiān)測(cè)與初步壓制 。獨(dú)特的旋翼氣動(dòng)布局使其可在 6 級(jí)強(qiáng)風(fēng)中穩(wěn)定起降（傳統(tǒng)設(shè)備僅能在 4 - 5 級(jí)風(fēng)環(huán)境下作業(yè)） ，在草原強(qiáng)對(duì)流天氣中也能精準(zhǔn)懸停 。優(yōu)化后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，使其在海拔 5000 米以上（氧氣含量?jī)H為平原的 60%）仍能保持 80kg 滿(mǎn)載荷作業(yè) ，填補(bǔ)了高海拔、狹小路況下的裝備應(yīng)用空白，成為 “全地形機(jī)動(dòng)” 的森防標(biāo)配。

二、AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)解析

（一）多源數(shù)據(jù)融合分析

AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合分析來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警。它整合了熱成像數(shù)據(jù)、高清攝像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、植被信息以及歷史火情數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源。熱成像數(shù)據(jù)能夠敏銳捕捉林區(qū)內(nèi)溫度異常升高的區(qū)域，即使是微弱的熱源變化也能被精準(zhǔn)探測(cè)。高清攝像數(shù)據(jù)則提供了直觀(guān)的林區(qū)畫(huà)面，輔助確認(rèn)熱源情況。氣象數(shù)據(jù)如風(fēng)速、風(fēng)向、濕度、溫度等，對(duì)于判斷火災(zāi)發(fā)生的可能性和火勢(shì)蔓延方向至關(guān)重要。植被信息包括植被類(lèi)型、分布、含水量等，不同植被的易燃程度不同，含水量也影響著火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。歷史火情數(shù)據(jù)用于分析火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律和趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)這些多源數(shù)據(jù)的綜合分析，AI 系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地判斷林區(qū)內(nèi)是否存在火災(zāi)隱患以及火災(zāi)發(fā)生的概率。

（二）智能圖像識(shí)別技術(shù)

系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的智能圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)識(shí)別煙霧和火源。在大量的圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練下，AI 模型能夠準(zhǔn)確區(qū)分正常林區(qū)畫(huà)面與含有煙霧、火源的異常畫(huà)面。對(duì)于煙霧，它能夠識(shí)別不同濃度、形狀和飄動(dòng)方向的煙霧特征，排除因霧氣、揚(yáng)塵等造成的誤判。對(duì)于火源，無(wú)論是明火還是隱藏在植被下的暗火，AI 模型都能根據(jù)火焰的顏色、形狀、閃爍頻率等特征進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。例如，在重慶的林火視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，安裝在林區(qū)鐵塔上的雙光譜視頻監(jiān)控，通過(guò) AI 技術(shù)能夠精準(zhǔn)識(shí)別出半徑 5 公里內(nèi)出現(xiàn)的煙霧 ，并及時(shí)發(fā)出火情預(yù)警。在實(shí)際應(yīng)用中，智能圖像識(shí)別技術(shù)大大提高了火情發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，避免了人工監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)的遺漏和誤判。

（三）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)警

AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)警功能。它持續(xù)對(duì)林區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即通過(guò)多種方式發(fā)出預(yù)警。預(yù)警信息會(huì)第一時(shí)間傳輸至地面指揮中心，指揮中心的工作人員能夠迅速了解火情的位置、規(guī)模等關(guān)鍵信息，從而及時(shí)制定應(yīng)對(duì)策略。同時(shí)，預(yù)警信息也會(huì)發(fā)送給附近的護(hù)林員和相關(guān)人員，他們可以快速響應(yīng)，趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置。在廣西貴港市港北區(qū)的森林防火工作中，依托鐵塔智聯(lián) AI 識(shí)別分析監(jiān)控系統(tǒng)，火情在第一時(shí)間被精準(zhǔn)定位并推送至后臺(tái)終端 ，工作人員隨即快速反應(yīng)，僅用 40 分鐘便完成了鎖定、取證、初步定責(zé) ，將處于萌芽狀態(tài)的火勢(shì)迅速控制住。這種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)警機(jī)制，極大地縮短了從發(fā)現(xiàn)火情到采取應(yīng)對(duì)措施的時(shí)間，有效遏制了火勢(shì)的蔓延。

三、林區(qū)實(shí)戰(zhàn)操作案例

（一）案例一：大興安嶺林區(qū)監(jiān)測(cè)

在大興安嶺林區(qū)，長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)搭載 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)展開(kāi)常態(tài)化監(jiān)測(cè)。在一次日常巡護(hù)中，無(wú)人直升機(jī)的熱成像系統(tǒng)檢測(cè)到一處林區(qū)溫度出現(xiàn)異常升高，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)迅速對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過(guò)智能圖像識(shí)別技術(shù)，確認(rèn)該區(qū)域存在煙霧和疑似火源。系統(tǒng)立即將預(yù)警信息傳輸至地面指揮中心，并詳細(xì)標(biāo)注了火點(diǎn)位置。指揮中心接到預(yù)警后，迅速調(diào)度附近的消防力量前往處置。由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)，在火勢(shì)尚未大規(guī)模蔓延時(shí)，消防人員便成功將火撲滅，避免了一場(chǎng)可能的重大森林火災(zāi)。

（二）案例二：四川山區(qū)火災(zāi)防控

在四川山區(qū)，復(fù)雜的地形給森林防火工作帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)憑借其靈活的部署能力和適應(yīng)復(fù)雜地形的特點(diǎn)，發(fā)揮了重要作用。在某區(qū)域，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)分析氣象數(shù)據(jù)和植被信息，提前預(yù)測(cè)出該區(qū)域在未來(lái)幾天因持續(xù)高溫、干燥且風(fēng)力較大，存在較高的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。基于此預(yù)警，森防部門(mén)提前加強(qiáng)了該區(qū)域的巡護(hù)力量，并安排無(wú)人直升機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。果然，在預(yù)測(cè)的高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)段內(nèi)，無(wú)人直升機(jī)的 AI 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到一處火點(diǎn)。由于前期準(zhǔn)備充分，人員迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)，利用無(wú)人直升機(jī)投擲滅火彈以及地面滅火設(shè)備配合，快速控制并撲滅了火勢(shì)，有效保障了山區(qū)森林資源的安全。

長(zhǎng)航時(shí)森防無(wú)人直升機(jī)及其搭載的 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)，在森林火災(zāi)防控中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的實(shí)力。它們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，精準(zhǔn)預(yù)警并為滅火行動(dòng)提供有力支持，大大提升了森林火災(zāi)防控的效率和效果。隨著科技的不斷進(jìn)步，相信這一組合將在未來(lái)的森林保護(hù)工作中發(fā)揮更加重要的作用，為守護(hù)地球的綠色家園貢獻(xiàn)更多力量。