低空经济构建智慧城市的“天空之眼”科技赋能行业智慧化

　　一、总体介绍

　　青岛远度智能科技有限公司，是国家高新技术企业，专精特新企业，省国动重点企业，青岛市级创新中心，雏鹰企业，通航产业项目库重点企业。在青岛建设了国内首个低空政务飞行管控平台，已正式投入运行。

　　先后获得“山东省国动中心”“青岛市先进编兵单位”“警用反恐装备优秀企业”、“中国无人机先锋企业”、“无人机行业十大创新品牌企业”等荣誉，是国内少数掌握无人机全产业链关键技术且具备芯片级“智能无人机”研发实力的团队。

　　远度核心成员来自清华大学、浙江大学等重点高校，致力于成为全球顶尖的无人装备整体解决方案供应商。

　　公司于2021年2月8日落地青岛市城阳区，先后与战区、公安、消防救援、应急、大数据、边海防、环保等多部门建立深度合作，多次参与特警紧急拉动大比武，数次深度参与军事演习。“419山火”、青岛各区市抗疫等社会突发公共安全事件中，远度一贯冲锋在前。其中：“2021跨越险阻”比赛，获得冠军;“智慧边海防联防行动”演练，获中央军委点名嘉奖。

　　无人机编队灯光秀，先后承接青岛市两届创新节，尤以2021第二届创新节“千架无人机灯光秀”，创下青岛最大规模无人机灯光秀表演记录。

　　场景分析：

　　1、森林草原火灾救援领域

　　应急事件多发生在山高林密、地形崎岖，视野不佳地区，其表面难以架设立杆监控，突遇险情无法第一时间获取现场信息。针对夜间野外事故救援和突发事件处置，无法实现大范围持续移动照明阻碍救援工作开展。

　　利用无人机代替人工巡检，减少林火监测盲区，提升巡防效率;利用高机动地面机器人与无人机集群开展快速协同灭火作业，保障救援人员人身安全;利用无人机、无人车等解决救援人员物资运送等后勤保障问题。

　　2、地震和地质灾害救援领域

　　自然灾害或重大安全事故，限制或中断电路及通信致原有监控设施失效。地形崎岖、建筑物倒塌，洪水泛滥，道路受阻，地面机动车难至现场。

　　灾情勘查研判协同作业无人机等装备研制;研制适用于开展大面积生命搜索、灾情监测、重点目标勘测定位研判、重点目标多源灾情信息采集的无人机及无人机集群等装备。

　　3、城市消防领域

　　突发应急事件高危现场常存在有毒浓烟、不同等级余震、洪水漩涡、火势蔓延、地面坍塌等问题，人力搜救存在安全隐患，致使现场救援机动不具备救援条件。

　　研发基于大载重无人机、无人机集群等装备的快速侦察与灭火技术及系统;研制机器人、无人机与灭火装置融合应用装备，以及扑救特定火灾的机载型灭火装置。

　　4、应急指挥通信领域

　　灾难救援，通信先行。在灾难现场，原有通讯基站受损，通信中断，信息无法有效地传递。面对灾难现场面临的情况千差万别，原有的应急基站车受到阻碍无法深入第一线提供应急通讯。受损害的通讯设备、通讯基站修复需要一定时间，严重阻碍后续的救援工作高效开展。

　　重点聚焦“断路、断网、断电”等极端条件下应急指挥通信保障及灾情侦察需求，依托无人机等加强新型应急通信保障平台研制，研制基于无人机的自主部署通信基站，研制基于临近空间太阳能无人机、飞艇等航空器的应急指挥通信平台等。

　　二、主要做法

　　以有效应对重特大灾害事故为主线，以提高应急救援能力为牵引，整合利用各类优质资源，建强关键应急救援力量，补齐短板弱项，全面推进应急救援力量现代化建设，形成对国家综合性消防救援队伍的有力支撑、有效协同，为人民群众生命财产安全和社会稳定提供坚实保障。本应急方案，即依托“系统平台+场景应用”的服务模式，利用无人机飞行器、人工智能移动端、新一代信息网络基础设施-天瞳系统，有标准、有目标、有规划地进行系统化、常态化的运行，确保需要时想得起、预备时派得上、应急时用得好，实现“天+地+人”三位一体联动。

　　(一)部署模式

　　1、单兵模式：

　　单兵式快速反应应急无人机具备高效的响应速度,以移动应用为支撑，实现信息上报、单兵定位、定位导航、单兵视频、任务管理、文件传输等功能,可以通过遥控操作，迅速到达事发地点，并执行相应的任务。无人机可以在几分钟内完成任务部署，使得救援人员能够更早地介入、救援工作更加高效,为现场和应急救援中心建立联系，使调度指挥更加全面了解现场动态，便于指挥处置。

　　2、远程调度：

　　无人机机场具备强大的环境适应性，无论严寒酷暑，可实现 7×24 小时无人值守作业。通过无人机控制平台 ，对于人所不能及、物所不能至的受灾现场，远程指挥调度就近无人机场前往现场。自动执行任务，第一时间上报平台，供应急指挥平台进行下步工作安排。对无人机场的云操控功能，包括固定航线、实时操控飞行等云端无人机操作控制，机场开关仓、无人机归中等云端机场控制，镜头切换、姿态变化、变焦调焦等云端载荷操控。

　　3、综合协作：

　　(1)搭载系留无人机实现百米范围内长时间制空侦查作业、照明，克服夜间救援工作缺点。

　　(2) 搭载的复合翼无人机具备续航时间长、巡检范围大的优势，实现大范围区域巡检以及应急情况机动作业。

　　(3)配置的无人机管控系统可实现高性能指挥现场作业，快速数据处理供。

　　(4)整车集合体面对应急救援工作紧迫情境下可快速灵活调动，及时建立前沿应急指挥中心，满足指挥前移、综合协作的需求。

　　4、平战结合：

　　登录指挥决策一张图系统，可查看城市全域“平时”正常运行时的状态。如遇突发事件则进入“战时”模式，第一时间调派长航时固定翼无人机、无人机地面指挥车深入第一现场，辅助应急指挥中心进行指挥决策和应急响应，实现平战结合。

　　5、平战结合-态势感知

　　6、平站结合-灾后复查

　　(二)工作能力

　　1、AI智能识别-实时对精确定位，拍摄

　　无人机巡检中拍摄的巡检视频经过智能图像识别,通过无人机携带不同的载荷，配合后端云平台的AI分析处理。实现图像识别、运算控制，能实时对特征目标进行精确定位，实时控制云台对目标进行跟踪拍摄，并通过图像识别精准拍摄目标对象。AI识别处理算法，有助于检测各种类型的物体对重点道路、商圈、学校、山林、化工企业等重点场所进行有效监测管理，形成统一高效的城市应急监管识别系统，最终实现对人机结合优化应急巡护模式写实刻画。

　　2、直报直调-应急

　　直报直调第一时间将火场的现场画面,包括火场准确位置、过火面积、周边救援物资、救援力量等信息通过云端数据链，推送至应急等相关职能部门的指挥中心、PC和移动终端，包括消防员手持的PAD，保障第一时间掌握现场情况、第一时间提供决策依据、第一时间建立空中指挥体系，实现远程调度指挥或快速处突响应，为整个救援工作全程的指挥决策提供第一手现场影像资料，方便地面指挥中心制定更加严谨、可行的扑打计划，避免了火灾扩大等更严重的后果。

　　3、初期灭火-火灾处理基本原则是“打早、打小，初期灭火处理

　　火灾处理基本原则是“打早、打小”，针对出现突发火灾的初期灭火处理，多旋翼无人机装载灭火弹无人机，配备高分辨率摄像头，对火源进行精确拍摄和测量。装载灭火弹无人机通过AI智能识别，打点定位进行初期灭火处理,抛弹完毕后，飞机可安全返航。

　　4、地震测绘

　　在应急测绘中，无人机应用的突出贡献是能够第一时间快速反应，快速获取高分辨率事件灾情调查数据，从而提供应急处置、调度指挥所需地理信息成果。

　　5、大气检测

　　无人机搭载大气检测载荷实时收集灾害现场气象数据，应急处置的过程中，可通过系统查看事发点周围的气象信息及有毒有害气体监测信息。

　　6、灾后评估

　　在灾后重建中，利用无人机与人工智能技术可以协同工作，加速决策进程。获取灾区的数据，包括图像、地理信息等;利用人工智能技术对获取的数据进行处理和分析，识别出灾区的结构和受损情况;根据分析结果，制定合理的重建计划和资源分配方案;通过对计划的执行和调整，不断优化重建过程。

　　7、应急通讯

　　当出现紧急情况，在“三断”(断路、断电、断网)的极端场景下，应急通信管理人员可通过操纵无人机飞行平台在安全区域起飞并快速到达目标区域上空盘旋。通过无人机所搭载的通化基站设备，对灾区无信号区实现持续的无线信号覆盖。整套系统可提供数小时作业与通信覆盖，为各类恶劣条件下的全天候通信和数据传输提供有效解决方案，并有效发挥在面对地震、洪水、火灾等各类自然灾害的通信恢复作用，从而进一步丰富我国应对“三断”救灾场景的通信保障手段，完善现有通信保障体系。

　　三、取得成效

　　1、快速响应，提高救援效率

　　应急指挥中心可根据复合翼无人机和无人机指挥车回传信息，就受灾现场周边的道路、人员、山脉等情况，进行初步判断，并制定扑火计划，辅助消防救援工作有条不紊进行。充分利用无人机高点、大跨度的巡查优势，构建“天地人一体”的人防+技防的智慧城市应急模式。

　　2、新视角，新维度

　　(1)无人机无惧地形、构筑物阻挡，三维低空视角俯瞰受灾现场。空中视角，可以更全面感知受灾现场的规模、风向、建筑物分布等大体量综合性信息。

　　(2)飞行规划、航线管理、冲突避免和飞行监控等功能以支持大规模无人机飞行的协调和管理;多类型无人机、无人机机场部署利用无人机漫游中继技术支撑受灾区域空中巡检信号覆盖

　　(3)多类型传感器和摄像头，为应急救援工作实时采集城市各类数据;数音图传数据链，实时数据同步传输应急指挥中心或PC平台，提供即时的前沿态势数据。

　　3、查常态，迅应急

　　快速响应能力：作业无人机常态巡检切换应急响应，实现“平”“战” 结合，可以迅速调度他处无人机进行监测和巡查;事前信息感知：低空多维信息感知可以用于常态化巡检，同时可预警潜在问题和风险，为应急响应提供事前全面的情报;动态监测与预警：常态化巡检中异常情况，无人机可以立即发送预警信息，听候调度随时响应，实现从事中、事后处理向事前预警的转变。

　　4、全联动，速响应

　　5、低空市政+低空应急：在“智慧城阳高空监控业务协同系统”项目中

　　(1)对城阳区全域553.2km2进行无人机巡检服务，按照创建文明典范城市标准，每月多架次的在城阳区范围内飞行巡检，对存在的违建拆除清理整不彻底、环境品质不够高的社区卫生情况、非正规垃圾堆放点、卫生死角等情形，强势发起路域环境综合治理巡查，包括重点任务巡检、应急响应巡检、常态化巡检。

　　(2)构建了平台的初级形态，将城阳区综合执法局、城阳区城市管理发展中心、城阳区应急管理局等相关部门的需求巡检数据以职能化维度进行了直观展示。随着平台在各业务部门不断深入使用，业务部门在总结飞行任务管控、统筹调度安排、成果归档提交、问题处置流转等方面有更深化的升级需求。

　　(3)创立了城阳区低空统筹新纪元，通过1+4+7+4工程，统一调度指挥，提高应急救援工作效率、整合数据实现信息融合与飞行成果共享，提高无人机在城市管理、应急等工作中的应用水平。

　　(4)2023年，远度智能在城阳区该项目中，无人机飞行累计6300架次，1693个成果，成果提交总量为3700个(含视频、照片、报告等)

　　6、低空市政+低空应急：在青岛市园林和林业局组织的前后两期“森林防火无人机空中巡护项目”项目中

　　(1)通过无人机对青岛市重点林区开展巡查和宣传喊话，通过无人机例行巡查和随机抽取区域巡查，实现违规人员的位置定位、对违规人员的喊话驱离，并实时对违法行为进行拍照、录像。实现对重点林区实现了实时高效高频次的林火监测，林地监测、林火甄别。本项目提升了我市森林防火防控能力，弥补现有森林防火监控系统无法实现全覆盖的弊端，实现青岛区域林区和绿地火点实时监测。

　　(2)第一期项目(2022年度)：共执飞飞行时长766.3小时、总任务量1706架次，共发现问题416处。

　　(3)第二期项目(2023年度)：共执飞飞行时长957.98小时、总任务量2217架次，共发现问题80处。

　　总计执飞飞行时长1724.28小时、总任务量3923架次，共发现问题496处。