用无人机在公安立体防控体系中的创新应用
发布于：2019-12-19
一、警用无人机在社会治安防控场景下的需求
随着我国经济的快速发展和城市化的大步迈进，人、车、物、财流动加剧，社会公共安全形势日趋复杂，安全监控、安全防范与安全保护工作的紧迫性不断加大。十九大报告《关于加强和创新社会治理的新理念和新举措》强调加快社会治安防控体系建设需要运用各种科学手段整合现有警力和社会资源，把打击、防范、控制等多种措施有机结合，实现“打、防、管、控”一体化，实现统一指挥、快速反应、整体联动，天网、地网齐头并进实现立体化社会治安防控体系。
传统依靠普通二维地图或人工现场熟悉地理环境的指挥调度方式已经远不能满足公安应急等特殊的紧急需求，现场可视化的应用需求越来越迫切。而城市突发事件的信息采集存在时间、空间、规模等方面的诸多不确定性，实现复杂，现有信息采集手段的有效性方面存在不足。警用无人机可以弥补上述不足，发挥不可替代的作用。它具有噪音小、隐蔽性强、可靠性高及易用性等特点，适合在城市等空间狭小的现场快速部署，尤其适用于群体事件现场情况的全局掌控，以及事故现场的拍照、火灾现场勘测、有害物质区域侦查等，能够“查得准、盯得住、传得快”为领导指挥决策提供重要依据。
随着警用无人机技术的日趋成熟，公安机关特别是基层派出所在日常社会管理工作中对服务群众、掌握辖区实际情况、开展安全防范以及维护治安秩序、应急救助等情况，传统措施的局限性已日益凸显。为了有效服务群众和掌控社会治安形势，迅速、准确处置突发事件，积极探索实践“无人机 + 警员”警务巡逻新模式，加强和创新社会治安综合治理，实现科技用警最大效益化，通过智慧警务服务民生，护卫社会发展。
二、警用无人机在公安立体防控系统的创新应用场景
在无人机未广泛应用之前，政府监测管理基本上依靠固定的监控设备完成，而随着用户对设备的深度应用，监控死角的问题不可回避，借助于无人机在航拍方面的明显优势，被称之为监控死角、物理破坏等监控摄像机的软肋有望获得改善。另外，在一些地方及恶劣的环境下，摄像机、传感器等监测设备的安装布线及维护都是大问题，固定点视频监控在可视化管理领域需求多样化的趋势下，需要有像无人机航拍这样的新设备在特殊情况下提供技术保障。作为现场可视指挥调度系统的重要一部分，无人机拍摄的视频画面顺利接入系统，实现现场可视化应急管理，再结合智能分析技术，让指挥部提高现场处理的效率，提升现场的应急反应能力。
利用无人机采集现场各类传感数据，迅速将现场的视频、音频、告警、传感信息传送到指挥中心，实时跟踪事件的发展态势，供指挥者进行判断和决策。无人机机载摄像头是动态的视角、三维立体式的多样视角，到达现场之后能够迅速展开，还可以多角度、大范围的现场观察，具有不可替代的作用，是一般监控设备无法比拟的。无人机立体防控系统运用了创新的无人机应用技术及系统解决方案，发挥无人机平台结合视频图像、红外传感等监控技术、无人机智能任务规划和航线规划、无人机视觉智能感知，实现空中对复杂地形、复杂结构区域以及人口密集等重点防控区域进行智能化监测和科学化管控。
无人机立体防控系统以信息集成管理平台的建设为基础，建设城市区域的智能化、网格化、立体化的防控系统，由无人机无线传感器、空中无人机集群组成立体网络，融合自动目标搜索、目标发现、目标定位、目标识别、目标跟踪、目标监测等核心功能，集成信息发布、数据分析、态势研判、指挥调度、联动控制、多系统对接等功能为一体的集中式操控界面。在服务社会安全需求、预防和打击违法犯罪、防范恐怖暴力事件、维护国家安全及社会安定等方面均能发挥积极和重要的作用。
三、智能化任务规划和航线规划助力警用无人机的使用
当前，警用无人机在操作应用上还处于探索阶段，警用无人机操作应用还不够规范。一方面，专业培训滞后，飞行训练缺失，飞行人员和无人机维护人员奇缺，经常出现有无人机配备却无专业驾驶人员，“买了不会用，想用不敢用，用了不管用”的现象普遍存在；另一方面，由于没有事先规划好任务规划和航线规划行动预案，导致当出现突发事件时无人机无法及时安装预案及时进行巡查布控。当使用无人机集群进行工作时还会出现多架无人机无法良好配合工作的情况，无法实现多无人机集群大范围监控的优势。
无人机分布式部署及集中控制系统通过智能任务规划和智能航线规划帮助完成防控区域的无人机自动化巡查，借助无人机系统的强大监控能力，现场无须大量部署警力，通过远程管理、自动航线，无人机无须现场飞手，可实现自主飞行，系统具备对采集的图像、数据进行智能分析的能力，包括多源数据融合处理、大数据处理的能力，可完成实时联合告警。
无人机智能化任务规划基于工作预案进行无人机任务规划，通过在数字地图上显示飞行路线，仿真飞行过程，使无人机尽可能地规避飞行路线上可能出现的威胁，对无人机使用效果进行预估和判断，并反馈指导决策，形成最优方案。仿真演示功能还可用于记录无人机飞行过程，以进行事后分析和总结，在平时的演习训练中还可提供虚拟现实的训练环境，并对演练结果进行评判。
无人机智能航线规划子系统结合三维地图应用界面，控制无人机对目标点进行自动布控，并实时传回监控画面，系统根据三维信息自动计算从飞机当前位置到任务点的航线，航线可自动避开途中障碍物。子系统提前对无人机的航线进行规划，实现无人机的全自主方式飞行，包括航线中各个关键航点的经纬度位置信息、高度信息以及对任务设备的操作。
四、无人机结合公安防控应用系统实现空地一体化智能防控
目前，警用无人机存在与公安信息化系统脱节的问题，绝大多数警用无人机仅仅作为一种警用工具在使用。无人机作为一种机动化的空中传感器在信息搜集方面具有得天独厚的优势，但无人机目前与公安业务信息系统基本上完全是脱节的，还没有融入到整个公安信息化系统中。无人机系统目前解决了前端侦察、中端传输的难题，但是与后端指挥中心的衔接还不够紧密，直接影响了应急情况下的指挥决策效率，导致无人机空中巡查、信息搜集这些优势无法转化为快速的处置和打击优势。
针对公安用户在应急、处突、维稳、反恐等方面的业务需求实现包括空中视频巡查、目标自动发现、识别、定位、跟踪和分析，实现警用无人机的集中高效管理。利用无人机+地面监控设备采集的图像、音频、数据和地理信息，实时地进行集中融合、交互，实现统一平台显示。一体化指挥调度中心根据集中融合的信息，统一指挥、控制所有终端设备和政府各部门力量，实施统一指挥、控制下的空地联合行动。
无人机立体防控系统统根据不同的危情告警，启动相应的应急预案，能够利用无人机实现自动引导地面人员到事件地点，执法人员通过同步手机客户端被引导到现场进行执法。同时，系统将事发位置下发给待命的无人机，无人机自动飞到事件现场位置进行视频监控、空中取证、智能分析、预案处理等工作。
利用无人机结合公安防控应用系统，无人机空中实时视频监控并传送相关画面或视频到移动指挥平台，后台系统根据相关视频或画面进行智能识别和分析，汇总得出相关人员、车辆、现场与周边情况，为指挥人员或相关领导提供警力部署、应急处理提供决策依据和技术保障。同时，指挥人员或相关领导能通过大屏幕或平板电脑、智能终端与下属相关警员进行视频通话或即时通讯，指挥人员或领导还能实时了解或查看公安局辖区所属的警力实时分布图，如警员动态分布（包括民警、便衣、协警、巡逻队等）、巡逻警车、指挥车实时状态、警卫岗亭与派出所静态位置分布等。通过一体化指挥调度中心统一指挥、控制空地联合行动，实现基于无人机的空地一体化、网格化、智能化防控系统。
五、结语
警用无人机具有好机动性，配合相应的智能化管理控制、指挥调度软件系统平台后，可实现全方位、立体化、实时化监控，大大拓展监控范围，通过空地一体监控体系较好满足了公安民警的立体化社会治安防控需求。警用无人机能够完成空中监控、日常巡逻、搜索跟踪等任务，越来越受到了警务部门的青睐。公安干警和武警利用无人机来应对突发的社会事件，交警部门则用无人机来进行交通方面的管理，特警部门则利用无人机进行空中侦察、抓捕罪犯等工作。无人机在未来将会协助各个政府部门在公共安全领域发挥更为重要的作用，广泛运用于公安、应急、消防、交通等政府执法等各个领域，快捷高效地完成应急救援、陆地搜救、应急追踪、现场取证等急难险重任务，是公安机关在信息化条件下完成打击罪犯、维护稳定、服务人民等警务工作的杀手锏，也预示着警用无人机在未来将有更好的发展。