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    “卫星制导察灭一体”的通航应急救援消防体系

    中国经济报道  2021-10-02 09:55     浏览量:117180

    中国经济报道10月2日讯(王文慧)火热的珠海航展如火如荼召开之际,我国著名航空业专家林左鸣呼吁加强通航应急救援体系建设,引起了强烈的共鸣和反响。随着“应急救援发电车”在珠海航展上的热度上升,“通航应急救援体系”成为有着“忧患意识”科技企业的重要宣传窗口。

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    此次航展上,“中科招商航空集团”重点展示了自主研发的通信中继飞机、巡逻灭火飞机、水上救援飞机、航空物流飞机等系列产品、以及轻型燃气轮机为动力的车载移动电源等装备设施,受到有关专业部门和与会者的好评。

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    (在珠海航展“湖南翔东龙应急救援飞机”的展位上,从左到右:中国航空学会理事长林左鸣,湖南翔龙飞机有限公司董事长周世忠,郴州市委常委、副市长梁成谷,翔龙公司技术总监王晓伟)

    对此,中国航空学会理事长林左鸣给予了充分的评价,他认为:

    通用飞行器作为应急救援有三大好处:可达性好、速度快和作业灵活。通航飞机在出现灾情时,一般都能够胜任“跨越障碍”、“远距离奔袭”的任务。比如小型固定翼通用飞机,所要的机场跑道很短,飞行速度比较慢,可以做地面灾情观察、向地面人员投送重要、少量而急需的救援物资,急救包、药品等,都可以快速的空投。我国的地理环境复杂,在这种地形下,通航医疗救护,会在尽可能短的时间内开辟生命通道,空中救援的运营成本虽是地面救护车的8倍,但响应覆盖范围是后者的17倍。

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    河南郑州发生百年不遇的特大暴雨,互联网通讯运营商的基站陷入瘫痪,中国“翼龙2”无人机仅用30分钟就恢复了灾区网络。

    所以通用飞机做救援装备是最佳的选择,是做应急救援最有效的一种装备。

    可以说针对“应急救援”所需,“中科招商航空集团”的产品种类几乎是面面俱到,那么,这些救援设施如何实施,具备什么特点?随着大数据的普遍应用,应急救援如何发挥更好的作用?

    对此,我们采访了湖南翔龙飞机有限公司总经理黄天明,总设计师张宏伟和湖南光华防务科技集团有限公司副总经理王国杰。

    问:听说您们设计并推出了一个叫TCS的应急救援体系,请您详细介绍一下好吗?

    黄天明:TCS跟踪控制综合信息管理系统,用专业的语言讲:是将所有应急设备设施终端数量、位置和终端救援能力参数集成系统、在发生公共应急事件时、根据前线视频、图片、报告进行智能综合分析、确定风险级别、及时对周边终端预警、计算各紧急设备参与数量、统一自动进行通知和指挥救援、自动分层、分级汇报各级部门和领导。这套系统通过大数据分析,综合计算应急事件的影响范围和风险,这就是TCS应急救援体系。

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    问:您说这可以说是非常精准的介绍,但能结合实例来解释说明一下吗?这样也便于大众理解。

    黄天明:好。TCS是一套为了配套通航救援的“跟踪控制、信息数据管理系统”,也是一个平台。比如前面林理事长说的火灾,当一个地方出现这样的自然灾害时,系统就会分析这个火源自身的情况,以及周围环境的情况,还有即将会发展的情况,也就是火势会在特定的环境发展成多大的规模,根据数据分析以及需要,调集“火灾”周围的灭火资源,包括人、设备,包括我们的飞机等,再分析、计算可调动的灭火资源能发挥的能力作用,如果周边可调动的资源不足以扑灭会蔓延的火势,在利用可调动灭火资源的同时,再发布预警,通过平台发布,调动匹配的人力、物力,也就是同城应急救援力量,及时有效的达到扑灭火灾的目的。

    问:这个系统是如何应用的呢?

    黄天明:以我们公司生产的翔东龙巡逻灭火救援飞机为例,飞机上安装了视频图像传输设备和计算机终端传输系统,连接到救援系统的平台。平台就通过我们的飞机、通过终端(如地面的人员、车辆)摄像、语音、文字、定位来分析这个火源的位置、大小、蔓延的速度,同时通过大数据查看周围有多少救援的人员、救援车、设备、救援飞机等。

    比如一片森林,飞机巡逻时会时时进行视频传输,它传输的内容就进入主网,连接应急指挥中心,指挥中心就有一个“TCS”,它是一个计算机系统,具备计算分析能力,能够把火势大小、蔓延速度算出来了,统计出周围有多少个救援的终端设备。这些火灾周围的救援设备实际早就有统计,在任何一个区域,有多少架飞机、多少辆救援车、多少人,我们都会在系统里进行编辑和记录。

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    所以,当在任何位置有火源的时候,通过我们这些飞机,将地貌和定位传输后,系统就能迅速分析出来救这场火的方案,需要调用多少资源去救这场火,需要多快的时间调动这些救火资源。这个TCS此时就从“应急救援系统”,直接晋升为“应急救援平台”,实现及时有效救援的目的。

    :这个系统和平台的设计是根据什么制定出来的呢?

    黄天明:我们国家南北方的地貌有所不同,比如,南方护林总站提出护林要求,我们总结出总体需求,跟平台软件设计人员,结合大数据系统,设计出了这个应急救援平台。救援体系就像一个大脑,其实TCS就像整个体系里边的大脑和中枢,负责指挥,协助我们的应急指挥中心去指挥。

    我们这个TCS还具备一项特殊的设置,就叫优先级。按理说,救援应该是在应急指挥中心指挥下开展工作,指挥官发布指令的情况下,它遵从指挥的调遣。若突发灾情,指挥官的指令不能及时下达的时候,通过我们的计算它可以在某种程度上自动调配资源。

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    问:这有什么好处吗?

    黄天明:大家都知道火灾发生,很可能就是来势凶猛,一般情况下,火势最初每秒钟只蔓延0.1-0.7米,那么在多长时间之内能延多少米呢?比如说经过30秒,那就是延长3-7米,那一小时就约360米。那么通过我们的一架飞机能灭大概200m的火源,“系统”一看周围有一驾飞机,大概半个小时才能飞到,根据时间和火势蔓延的情况,推测出这一架飞机不够,平台就会选择报警:说现在的火源需要两架飞机。

    问:这个不需要人控?

    黄天明:对,现在就是这样。我们设计的目的就是报警和分析都是自动的,然后人去查看它的分析,因为要保证它的可靠性嘛。所以人要上去看这个分析结果会不会有一些误差,因为有些很有经验的人一看就能看出来。

    系统还有一种能力,就是会把周围村子有多少人、他们有多少救援设备都统计进去。当任何一个地方发生火源的时候,系统就会第一时间让我们知道到哪个村子有什么样的资源可以调用。这样的话就比较完善了,这是一个智能应急系统。

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    :翔东龙灭火飞机携带的终端设备就是和这个系统能更好的结合应用,是吗?

    黄天明:是的,我们的飞机是一个工具,也可以叫终端设备。飞机在空中飞的时候有红外扫描、有光学扫描、激光测量功能的三光吊舱。

    :三光吊舱是什么意思?

    黄天明:飞机上面有一个挂着的,像摄像头一样的东西,它可以在空中进行扫描,从空中对距离5公里-20公里范围之内都可以扫描到。

    :飞机距离地面多高才会扫描到20公里范围内?

    黄天明:一般是距离地面300米~1000米之间。它能够扫描的范围是20公里,它会精确的扫描并确定是人、动物、还是火源,如果是火源的话,飞机发现目标以后向指挥中心和TCS汇报,指挥中心或TCS会发布指令到我们的飞机,飞机会根据指令发射灭火弹——制导灭火弹就可以打击火源,灭掉火源。

    问:灭火弹的工作原理是什么呢?

    王国杰:我们的灭火弹是200公斤级卫星制导森林灭火弹,是我公司针对森林/草原火灾应急救援,结合军工技术研发的一款机载灭火弹。该产品具有载机安全、射程远、精度高、抗风能力强、有效灭火面积大、可高海拔使用等特点;适用于火情监视飞机挂机巡逻、森林/草原火灾快速反应、特殊地形火灾救援等。为森林/草原火灾应急救援拓展“察灭一体、即察即灭”、“快速反应”、“特殊地形到达”等有效手段,实现“打早、打小、打灭”的目的。该产品适装载机为翔东龙XDL100,XDL600飞机;也可挂载于有效负载能力大于120公斤的各型有人固定翼飞机、直升机或无人机。它最大使用高度5000米;抗风等级≥6级;最大射程≥5千米;命中精度:不大于15米CEP;有效灭火面积≥200平方米。

    问:听起来很厉害的样子?

    黄天明:是的,我们这个飞机实际上是“巡灭一体机”,在军事上有个术语,叫“察打一体”,我们实际上就是在消防上使用了“察打一体”的技术,这对消防来讲特别具有意义。

    你知道吗?以前我们整个灭火、巡逻都是用大直升机,是什么级别呢?比如说,阿古斯塔AW139或者是EC135,这是大直升机的型号,这种大型直升机成本很高,每个小时飞行一般都是5~8万,那么它每天就只能巡逻一个小时,实际上我们都知道,一个小时的巡逻是远远不够的。

    实际的需求是,要每一个小时都应该经过这个地方巡逻。所以说我们这种巡逻灭火救援飞机,是一个小型的、而且可以长时间、长距离飞行的飞机。那这种飞机其实在巡查成本上具有很大优势。

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    问:这飞机是有人驾驶还是无人驾驶的呢?

    黄天明:都有,我们既有无人驾驶也有人驾驶的飞机。其实有人驾驶的话,可以在巡逻20公里的范围之外还可以瞭望,或者说目视的巡逻比较灵活,有时候特别远的就可以看到烟,可以360度的巡视。所以,可以使用无人机和有人驾驶机搭配着巡逻。

    问:成本如何?

    黄天明:一个小时一千多块钱,那个大飞机需要几万块钱。所以,花费同样的成本,我们可以出动多架飞机,全天候地巡逻,覆盖的地域更宽广,有着火点可以第一时间就发现。

    原来的灭火弹,有个较为棘手的问题,就是说灭火弹落在地上后,会把火焰炸开,被炸开的火焰形成次生火,有时反而会造成火势蔓延。现在我们用的灭火弹是在空中距离地面10米~15米就爆炸,它的灭火材料直接淋撒在火焰上,不会把火焰再炸开来,形成二次火苗隐患。这是我们护林总站总结了过去的经验后,我们在灭火弹上进行技术改进后实现的。

    这种小飞机带的灭火弹是100公斤的,使用火控雷达瞄准系统,和灭火弹上的卫星制导系统,通用飞机可以通过火控雷达自动瞄准,导弹发出后,可自动跟踪目标,防止受天气干扰而打不准。

    我们还在研制一款中型的灭火飞机,型号是“翔东龙600”,可以载四颗灭火弹,每颗灭火弹200公斤,这一颗灭火弹能打400平方米的火源。所以当这种XDL100巡逻灭火飞机打不灭火焰的时候,会自动通报到指挥中心,指挥中心会调派这种中型的灭火机,“翔东龙600”飞行速度很快,每小时250千米左右的速度,进行快速支援。如果四个大的灭火弹再搞不定,那就要通知大的直升机、以及地面的消防官兵进行地面划隔离带等等的这些传统的灭火消防方法,甚至采用人工降雨等方法。

    所以说,我们的巡逻灭火机配合这套体系,会展现出特别好的预防和救援方式。

    除此之外,我们还有另外一个型号的应急救援飞机,就是我们的通讯中继机。

    问:听说给它起的名字叫“网络联通神器”,您能给介绍一下吗?

    张宏伟:我们“湖南翔龙飞机有限公司”制造的“网络联通神器”是“通讯中继机”,适用于卫星通讯、应急370通讯、数据链路通信和电信、移动、联通信号恢复等功能。通讯飞机总起飞重量600公斤、有效载荷220公斤、航程1000公里、飞行时间13小时、飞行升限6500米,每架飞机覆盖面积为1200平方公里,可恢复5000-10000万人的手机通讯。

    通信在应急救援和指挥中具有举足轻重的作用,就像救援指挥调度,必须有了准确实时的通讯才能使得应急救援力量准确定位、合理调配资源、减少损失。

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    在火灾、地震等自然灾害发生的时候,有两种通讯,一种是应急通讯,比如说对讲机的通讯。对讲机和对讲机之间在山里面的时候,有时在着了大火的情况下就通讯联络不上,因为那里没有基站,对讲机的功率又很小。还有一种是手机通讯,如果地震破坏了基站,我们的手机就无法通讯,例如这次郑州的大水,它就造成了基站的破坏,甚至停电也都造成了手机无法通讯,那我们的通讯飞机就可以恢复对讲机的通讯和手机通讯。

    通讯中继机就是一种移动的基站,它是通过通信卫星联系总部。再比如,任何野外的地方、无论多远的森林,我们都能进入通讯卫星主网,建立移动网络。目前,我们和电信部门已经沟通几轮了,我们的这个设备也在测试阶段,这个技术方案是非常可行的。

    “通讯中继飞机”和“巡逻灭火机”是我们两个独立的飞机产品。

    问:感谢黄总、两位张总接受我们的采访。我们将持续关注您们公司的发展,也希望未来这些飞机能够在市场上广泛使用,为我们国家的“应急救援”发挥重要的贡献。

    结束语:据了解,湖南翔龙飞机有限公司还开发了“应急电源飞机”,是应急供电的飞机,可用于地区发生地质灾害、洪涝灾害等车辆无法进入时,以油电混合动力的垂起垂降(VTOL)飞机,从空中降落而进入急需恢复部分用电的地区,对关键的通讯基站等重要设施进行供电恢复。单台飞机发电功率50千瓦,发电时间5小时,并可多架飞机同时进入需求用电的区域供电。

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    一个由“应急救援体系”开始,到灭火机、通讯中继机、再到应急电源飞机,还有地面“应急电源车”,中科招商航空集团将整个“通航应急体系”做到了闭环,可以说考虑到了极致。

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    我们期待国家“应急救援体系”能更加完善,让企业开发的的应急救援设备能为国家应急救援做出贡献,利国惠民!

    (供稿:中国经济报道 科技与财经专栏主任 王文慧)

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