基于应急指挥车与无人机的灾情监测

马力　万昕成

摘 要 为了适应越来越严峻的气象防灾减灾形势，应对突发性灾害天气，江西省气象局建立了基于通信系统、气象数据采集系统、音视频传输系统为一体的应急指挥车系统和基于无人机野外应急监测系统。本文详细介绍了这两个系统的功能、应急流程以及实际综合应用。体现了基于应急指挥车与无人机的灾情监测具有不受地点和时间的约束的特征，充分满足现场气象应急服务工作的迫切需求，在重大气象服务及防灾减灾中发挥了重要作用。

关键词 应急指挥车；无人机；应急监测

中图分类号 P4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0071-02

近几年，受全球气候变暖影响，极端天气事件和气象灾害呈上升的趋势。江西是全国气象灾害最严重的省份之一，历年来发生的气象灾害种类多，分布广，并可引发一系列衍生和次生灾害。尤其在近几年受突发性灾害天气过程的影响的频率不断加剧且影响范围越来越大，如2006年江西省遭遇超强台风“桑美”，为建国以来登陆我国大陆强度最强的台风；2008年初，江西省出现了历史罕见的持续冰冻雨雪天气。气象灾害及所引发的一系列衍生和次生灾害所造成的损失在逐年递增，因此气象防灾减灾形势非常严峻。

1 系统介绍

1.1 气象应急指挥车系统

气象应急指挥车系统包括卫星、4G、微波等通信系统，气象六要素数据采集系统，音频、视频传输系统。在出现各类重大灾害性天气时，气象应急车可在第一时间赶赴现场，搭建现场临时指挥部，对气象要素进行实时采集及传输；同时，可对现场的音频、视频进行实时采集和传输，方便领导和专家进行会商，实现高效、快速的决策服务。

1.2 无人机野外应急监测系统

无人机野外应急监测系统主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统（4G图传系统）、发射回收系统、电源系统等。本系统的主要应用方面包括影像数据采集与传输和辅助指挥决策与应急救援两个部分。

利用无人机在灾区上空按照划定的航线进行航空拍摄，获取灾区高清影像，通过4G图传，传回应急车视频接收设备并投放在车载显示器上，应急车对传回的影像进行数据处理后，通过亚洲四号卫星传回指挥中心。

无人机影像数据采集的同时，可将数据传输至省气象局的局域网服务器。通过灾情支持决策指挥系统采取相应的应急救援措施，指挥救援行动。同时可以使用省局服务器通过微信方式将应急监测图片实时推送给领导，方便领导在第一时间做出相应的救灾指挥。

2 应急服务流程

2.1 应急车通信连接技术流程

开启应急车内计算机系统电脑和卫星接收系统等相关设备。申请卫星信道，并开通卫星信道，为应急车提供卫星通信链路在卫星接收器的控制面版上启动自动对星或在电脑控制软件上启动对星，当接收器上所有灯长亮时，打开功放，对星完成即完成应急车通信连接。

2.2 无人机视频传输技术流程

将副遥控器（可控制机载摄像头）通过HDMI高清线缆与应急车车载电脑接通，以达到数据的实时传输。通过车载矩阵，将无人机所连接的车载电脑信号切换至视频会议中，在省局指挥中心就能观看到无人机传回的实时影像。

2.3 现场气象要素和视频信息的采集、传输和存储流程

气象应急车车载自动站和车载音频设备能够实时采集现场数据和现场音视频影像并上传车载电脑自动站软件和本地电脑，通过卫星及4G通讯将收集的气象数据和音频进行数据传输，车载电脑配备的硬盘刻录机当即对数据进行存储以便资料留存。

2.4 视频会商和卫星电话通讯流程

通过搭建好的卫星通讯链路，建立气象应急车与会商大屏之间的视音频连线。由于三大运营商2G、3G通讯网络的覆盖范围有限，而且在恶劣环境下基站很不稳定，导致普通的通讯中断。因此，气象应急车系统还配备了卫星电话，以保证稳定可靠的实时通讯。

3 应用实例

2016年6月下旬以来，长江中下游河段及鄱阳湖水位全线超警。7月16日江西省气象灾害应急预警中心人员抵达永修县鄱阳湖九合联圩参与防汛救灾工作，将应急指挥车与无人机应用于气象灾害应急监测之中。

3.1 初期准备工作

在载有无人机的气象应急指挥车抵达应急现场后，将应急车驻扎在空旷地带，启动发电机后，立刻开启应急车内计算机系统电脑和卫星接收系统等相关设备。在开通卫星信道后，启动自动对星或在电脑控制软件上启动对星，当接收器上所有灯长亮时，打开功放，对星完成就完成了应急监测系统的地面站

部分。

3.2 应急指挥车数据采集与传输工作

通过应急车顶部架设的自动气象站设备，使得应急人员实时采集现场的风力、风向、温度、气压、湿度、雨量等气象要素值，显示在车载监控界面上（图1）。通过有线网络将车载自动气象站与车载计算机连接，再通过卫星网络或4G网络连接局域网发送到应急联动服务中心。

3.3 初期无人机准备工作

在对防汛区域进行观察后，在无人机飞行控制系统上划定无人机航线，在无人机组装完成后进行无人机传感器的校正，便可放置于平坦空旷区域让其起飞。

3.4 无人机数据采集与传输工作

飞机起飞后按照之前划定的航线飞行拍摄，并将副遥控器通过HDMI高清线缆与应急车车载电脑接通，再通过车载矩阵，将无人机所连接的车载电脑信号切换至视频会议中，在指挥中心就能观看到无人机传回的实时影像。如图2为永修县九合联圩防汛形势紧张，参训防汛救灾人员在大堤上随时待命。

通過实时影像传输，可以看到在防汛一线战斗的广大干部群众和部队官兵以及鄱阳湖区和九江干堤水位超过警戒线，防守抢险压力大。为相关决策人员提供了现场灾情观测信息和指挥决策应急救援的重要依据。

4 结论

江西省气象局基于气象应急指挥车和无人机野外应急监测系统在突发气象灾害事件现场应急气象服务、野外气象预报预警会商、高效监测周边地区局部天气系统等诸多方面发挥了巨大的作用，提高了野外应急监测的工作效率，取得了良好的社会效益，得到了领导及群众的一致认可，更能体现面向社会公共气象服务的核心精神。但同时也存在很多的问题，例如：应急指挥车载重过大，对于泥泞路段的应对能力还不强；无人机不具有防水设计，不能在雨中进行相关气象服务。无人机飞行控制系统有受周围环境干扰的可

能等。

参考文献

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