无人直升机在公安系统应用案例
发表时间：2018年08月01日浏览量：
无人直升机在公安系统应用案例
无人直升机在公安系统应用案例
配有运输保障车的地面站系统是无人机的控制中心，操纵员通过运输保障车的通讯系统上行向无人机发布“命令”，控制飞行航路或更新预规划的飞行过程。无人机通过下行数据链实时的或按执行要求回传信息和图像给搞操作员，是无人机系统的人机接口，此外，运输保障车也配置有发电机和空调机，空调机不仅给操控人员提供舒适的环境，而且还有助于满足计算机、无线电装置和监控器对环境的要求。
无人直升机在公安系统应用案例
一、背景简介
我国是一个复原辽阔、人口众多、多民族融合的大国，复杂的地域风俗和人民受教育程度的不同，给社会稳定带来了巨大的挑战——违法犯罪、恐怖主义、民族冲突、群体性事件、边防安全及自然灾害层出不穷。建立稳定、和谐的社会迫在眉睫，不仅关系到经济社会高速发展步伐，而且直接影响人民群众的生命财产安全。创建和谐的社会氛围，对于人民安居乐业、经济社会良好运行、国家高速发展及社会长治久安至关重要。
公安系统作为执法和司法机构是创建和维护稳定和谐的社会的执行者，责任重大。然而，传统的执法方式由于其局限性，对公安人员的执行能力和生命安全提出了重重挑战。如何提高执行能力并有力保障执法人员的生命安全，成为评价法制社会的一项主要内容。
随着科学技术的进步，高科技产品不断走进日常生活中的各个领域，特别是智能化技术的发展，一方面填补了人工无法实现的行业短板，另一方面将人解放出来，提高了效率、降低了生命风险。
无人机作为一种智能化产品，已经进入到军事、民用的各个领域。尤其以美国为代表的西方发达国家，早已将无人机应用于农业、森林、水利、治安、国土资源、科学研究等众多领域。随着我国综合实力的不断进步，无人机应用方兴未艾，已在森林、电力、水利、农业、救灾等众多领域得以应用，并取得了一定的成果。相比，在公安系统的应用还处于初级阶段，结合公安系统在执行任务中遇到的问题，本文给出了完善的解决方案。
公安系统作为执法和司法机构是创建和维护稳定和谐的社会的执行者，责任重大。然而，传统的执法方式由于其局限性，对公安人员的执行能力和生命安全提出了重重挑战。如何提高执行能力并有力保障执法人员的生命安全，成为评价法制社会的一项主要内容。
随着科学技术的进步，高科技产品不断走进日常生活中的各个领域，特别是智能化技术的发展，一方面填补了人工无法实现的行业短板，另一方面将人解放出来，提高了效率、降低了生命风险。
无人机作为一种智能化产品，已经进入到军事、民用的各个领域。尤其以美国为代表的西方发达国家，早已将无人机应用于农业、森林、水利、治安、国土资源、科学研究等众多领域。随着我国综合实力的不断进步，无人机应用方兴未艾，已在森林、电力、水利、农业、救灾等众多领域得以应用，并取得了一定的成果。相比，在公安系统的应用还处于初级阶段，结合公安系统在执行任务中遇到的问题，本文给出了完善的解决方案。
二、无人机
2.1 无人机概念及系统组成
所谓无人机，是指动力驱动，能够无线电地面遥控飞行和（或）自主飞行，可重复使用，无人驾驶的航空飞行器。
2.2 无人机与有人机的区别
1、无人机是无人驾驶，通过遥控或者事先规划的航线来进行飞行，而有人机是驾驶员驾驶飞行；
2、相对有人机而言，无人机的性能比较简单，不需要复杂的人员的支持系统和生命保障系统；无人机系统是由飞行器平台、主控站（无线电遥控、遥测装置）、发射、回收系统和任务设备五大部分组成。通过主控站可以对无人机的航线进行规划，对无人机的整个飞行姿态进行遥控、遥测，随时掌握飞机在空中的姿态和飞行状况，还可以来执行相应的任务。因为无人机要回收重复使用，所以它有与之相适应的发射系统和回收系统。任务设备是无人机执行相应任务时搭载的设备，如海上巡逻、电网巡视、军事应用，依据不用的任务要求搭载相应的设备。
2、相对有人机而言，无人机的性能比较简单，不需要复杂的人员的支持系统和生命保障系统；无人机系统是由飞行器平台、主控站（无线电遥控、遥测装置）、发射、回收系统和任务设备五大部分组成。通过主控站可以对无人机的航线进行规划，对无人机的整个飞行姿态进行遥控、遥测，随时掌握飞机在空中的姿态和飞行状况，还可以来执行相应的任务。因为无人机要回收重复使用，所以它有与之相适应的发射系统和回收系统。任务设备是无人机执行相应任务时搭载的设备，如海上巡逻、电网巡视、军事应用，依据不用的任务要求搭载相应的设备。
2.3 无人机的优势
无人机与有人驾驶飞机相比在满足任务需求的前提下具有以下优势：
1、无人机体积小、重量轻、成本低。相比有人机，储存空间小、油耗低、运营维护成本低。
2、无人机不需要专门的跑道和庞杂的地勤维修，地勤保障要求低，机动性强，起飞场地小、运输灵活。
3、无人机因其没有机上飞行员，减小了人员伤亡的风险。同时，先进的电子设备和多余度的飞行控制系统保障了无人机的高可靠性和安全性。
1、无人机体积小、重量轻、成本低。相比有人机，储存空间小、油耗低、运营维护成本低。
2、无人机不需要专门的跑道和庞杂的地勤维修，地勤保障要求低，机动性强，起飞场地小、运输灵活。
3、无人机因其没有机上飞行员，减小了人员伤亡的风险。同时，先进的电子设备和多余度的飞行控制系统保障了无人机的高可靠性和安全性。
2.4 固定翼无人机与旋翼无人机
按照无人机原理的不同，可分为固定翼无人机和旋翼无人机。根据任务的不同，两者各具优势。
固定翼无人机，由于体积小、速度高，广泛应用于航空拍摄，但转弯半径大，飞机回收困难，常规的硬着陆经常致使飞机损坏。
旋翼无人机，垂直起降，不需要专用跑道及发射回收装置，可在狭窄场地上起降，在船舶、城镇及山区使用有着独特优势；能够空中悬停、全向飞行、低空低速机动，具备“栖息和凝视”功能，可接近或停留在其他常规平台难以接近和进入的区域，对目标实施近距监视、目标跟踪等任务。
固定翼无人机，由于体积小、速度高，广泛应用于航空拍摄，但转弯半径大，飞机回收困难，常规的硬着陆经常致使飞机损坏。
旋翼无人机，垂直起降，不需要专用跑道及发射回收装置，可在狭窄场地上起降，在船舶、城镇及山区使用有着独特优势；能够空中悬停、全向飞行、低空低速机动，具备“栖息和凝视”功能，可接近或停留在其他常规平台难以接近和进入的区域，对目标实施近距监视、目标跟踪等任务。
三、无人直升机在公安系统的应用
根据公安系统多年的经验积累，无人直升机在公安系统的应用甚为广泛，主要集中在治安巡查、调查取证、搜寻与救助、突发事件应急、缉毒、消防、安保及边防等。
3.1 治安巡查
治安巡查是公安系统常态化的工作内容之一，传统的巡查方法完全靠大量的公安警察深入城市或边境巡查，人员需求大、效率低、覆盖面积小；采用无人直升机搭载可见光、红外光电吊舱可以在城市和边境上空进行常态化的监控、巡逻，并能实时将采集到的视频和图像传回地面监控站，配合地面警力完成治安工作、发挥空中指挥与协调工作。
可见光、红外吊舱
可见光、红外吊舱
3.2 调查取证
无人直升机搭载高清可见光和红外吊舱可在空中昼夜巡查并实时观看所巡视区域发生的情况，发现犯罪行为等突发情况可及时通过高清录像、高清图片对犯罪分子特征进行取证。白天在距目标500米的范围内更可清晰的拍摄到人脸照片以加强证据效力。取证后还可使用机载定向声波驱赶武器通过播放音频、喊话的方式对违法单位只进行警示、驱赶。
光电吊舱的制冷红外传感器可对视野范围内的有生目标和低温物体进行颜色区分，工作人员通过简单辨识，就可发现夜幕下的违法单位，并使用机载定向声波对其进行驱赶、救助和进行指挥。
热成像光电吊舱成像和锁定目标
光电吊舱的制冷红外传感器可对视野范围内的有生目标和低温物体进行颜色区分，工作人员通过简单辨识，就可发现夜幕下的违法单位，并使用机载定向声波对其进行驱赶、救助和进行指挥。
热成像光电吊舱成像和锁定目标
3.2.1高精度人像识别监控报警子系统
高精度人脸识别监控报警子系统采用国际先进的人像检测、跟踪、比对算法，实时分析高清监控摄像机采集、传回的多种数据格式（如静态图像和动态视频），不需要布控对象的主动配合，对场景中的人像进行抓拍、跟踪和比对。根据抓拍人的面部特征信息来进行身份的鉴别或确认，采集到的人像图像可以迅速地与预先存储的重点关注的目标图像数据库完成实时比对，如果人像的相识度达到预设的报警阀值，系统自动可通过声音、桌面状态栏弹出等方式进行报警。海关执法人员可以根据报警信息查看抓拍图和信息库中的模板图进行核实处理。图4.1显示了高精度人脸识别监控报警子系统的主要工作原理。
图 4.1 高精度人脸识别监控报警原理框架图
高精度人像识别监控报警子系统的主要功能如表4.1所示：
表 4.1 高精度人脸识别监控报警子系统功能列表
图 4.1 高精度人脸识别监控报警原理框架图
高精度人像识别监控报警子系统的主要功能如表4.1所示：
表 4.1 高精度人脸识别监控报警子系统功能列表
| 功能模块 | 功能描述 |
| 人像采集 | 1、 可对监控视频中的人像进行检测、跟踪、抓拍，并将采集到的人像信息送至比对系统。 |
| 质量判断 | 在视频中人像检测抓拍时，可对采集人像图像的偏转角度范围、人像像素大小、人像可置信度等进行质量判断，方便系统获取更高质量要求的人像数据。 |
| 人像比对 | 自动将抓拍到的人像与目标人员库中的数据实时的进行比对，比对识别后及时报警，提示工作人员进行处理。 |
| 人像报警 | 当采集人像信息与人像数据库中数据匹配时，系统报警，显示报警信息，如时间、地点、比对结果、比分、现场照片、比中目标照片等信息，以便进行查看处理。 |
| 报警处理 | 当人像比对报警发生时，需进行人工确认，判断系统结果是否正确，如报警信息正确，此报警信息可自动发送至指挥中心人像综合管理系统。 |
3.2.2高精度车牌识别监控报警子系统
车牌识别技术是对动态场景中车牌的定位、跟踪和识别，车辆号牌是车辆特征中具有唯一性的元素。通过对车辆号牌的识别，可以有效地定位嫌疑车辆及其相关信息。
此子系统采用先进的计算机视频检测技术，对车辆动态或静止时的视频图像进行实时逐帧处理和识别，采用独特的小像素数车牌识别技术，车辆号牌的宽度达到80个像素点时，即可对车辆号牌进行有效识别和跟踪。图4.2显示了高精度车牌识别监控报警子系统的主要工作原理。
图 4.2 高精度车牌识别监控报警原理框架图
高精度车牌识别监控报警子系统的主要功能如表4.2所示：
表4.2高精度车牌识别监控报警子系统功能列表
此子系统采用先进的计算机视频检测技术，对车辆动态或静止时的视频图像进行实时逐帧处理和识别，采用独特的小像素数车牌识别技术，车辆号牌的宽度达到80个像素点时，即可对车辆号牌进行有效识别和跟踪。图4.2显示了高精度车牌识别监控报警子系统的主要工作原理。
图 4.2 高精度车牌识别监控报警原理框架图
高精度车牌识别监控报警子系统的主要功能如表4.2所示：
表4.2高精度车牌识别监控报警子系统功能列表
| 功能模块 | 功能描述 |
| 车牌采集 | 1、可对监控视频中的车牌进行检测、跟踪、抓拍，并将采集到的车牌信息送至比对系统。 |
| 车牌比对 | 自动将抓拍到的车牌与目标车牌库中的数据实时的进行比对，发现目标后及时报警，提示工作人员进行处理。 |
| 车牌报警 | 系统认定比中车牌数据库中数据时，进行报警展示，显示报警信息，如时间、地点、比对结果、现场照片、比中目标照片等信息，以便进行查看处理。 |
| 报警处理 | 当车牌比对报警发生时，对报警信息进行人工确认，判断系统结果是否正确。 |
3.3 搜寻与救助
传统的靠人员覆盖式搜寻与救助方法效率低、成本高、效果差。采用无人直升机搭载红外吊舱在灾区、山林里高速巡查，发现生命踪迹及状态，通过实时传回的视频、图像和GPS位置，迅速派遣人员前往抓捕、营救。
搜寻
搜寻
3.4 突发事件应急
突发事件可控性较差，第一时间掌握事件态势对控制事件蔓延和及时解决问题至关重要。一方面可以利用无人机搭载光电吊舱对势态实时监控，另一方面可以搭载远距离定向声波发射器和扩音设备，通过定向发射超强声波驱散骚乱人群或远距离通讯。
突发事件应急
定向声波发射器扩音设备
突发事件应急
定向声波发射器扩音设备
3.5 缉毒
缉毒的一项重要内容就是发现非法种植罂粟，通过无人机搭载光电吊舱对毒品种植多发区域进行全方位的拍摄和定位，将采集到的信息回传至地面站分析处理，然后对种植区进去全面、彻底的毁灭。
3.6 消防
近年来，国内火灾频发，给个人生命财产和国家经济都带来了巨大的损失。消防是降低火灾损失的最直接的方法，提高消防能力、克服消防短板显得尤为重要。火灾发生时，可以派遣无人机搭载光电吊舱对火势、受灾楼房内部情况进行监控，根据实时传输回地面站的火势情况做出最有效的调度来实施救火方案，并定位被困人员的楼层及位置，以便及时、准确地实施救援。
此外对于高大的建筑，消防水带送达的高度受云梯的限制，采用无人机挂着水带达到预定的高度实施高处漫灌的方式灭火。
央视大楼火灾
火势监控及调度
此外对于高大的建筑，消防水带送达的高度受云梯的限制，采用无人机挂着水带达到预定的高度实施高处漫灌的方式灭火。
央视大楼火灾
火势监控及调度
3.7 安保
两会、上海世博、北京奥运会、国庆60周年庆典、广州亚运会……，这些重要会议和大型活动的安保工作，不仅检验一个国家的综合国力，也考验一个国家维护安全的能力。在国际“恐怖活动高发期”和我国“社会矛盾凸显期”叠加的特殊时期，每一次大型活动安保都要做到“万无一失”，一担出现事故政治影响恶劣。为保证重大会议、大型活动的顺利进行，可以采用无人机天空巡逻与地面安保相结合的安保措施，对会场、周边道路、领导行车路线进行空中巡视、掌控全局，即时发现险情即时发送到指挥中心，形成对安保的天罗地网。
配合安保
配合安保
3.8 边防
边防部队承担着反恐、缉毒、处置各种突发事件等重要使命。边防安全是国家安全的重要内容之一，只有和谐、安全的边防，才能给国内创造稳定的局势，以利于经济社会的高速发展。然而，随着科学技术的进步，传统的边防方式也受到了挑战。充分发挥科学技术的优点，建设现代化的边防部队，不仅是科技实力的体现，更是边防强国的体现。针对传统边防工作中遇到的气候恶劣、信息来源少及突发事件相应慢等问题带来的损失，引入无人直升机以降低损失、提高效率。无人机可以搭载可见光、红外吊舱在国境便捷进行常态化的巡查；针对特殊事件可以很隐蔽地在高空对势态进行侦查；还可搭载定向声波设备对非法越境的他国人员进行驱赶。无人直升机的应用将极大地改善环境、气候恶劣的边境边防效果，广泛地搜集边境信息并能及时应对突发事件，大大提高边防效率。
边防
边防
四、无人机应用于公安系统的优势
1、快速反应，能迅速到达制高点观测整个事态发展；
2、以最佳角度及时记录下事态发展过程，为事后处理提供最有力的证据；
3、在一些恶性暴力冲突中，直接用无人直升机进入混乱区域进行监控，避免人员伤亡；
4、在与歹徒的暴力对抗或者武力挟持过程中，可以零风险的了解歹徒的具体实际情况；
5、在一些包围抓捕过程中，无人直升机可以高空监控包围圈内情况，为指挥人员提供实时有效的信息；
6、能够深入至人无法到达的区域进行监控、搜救。
2、以最佳角度及时记录下事态发展过程，为事后处理提供最有力的证据；
3、在一些恶性暴力冲突中，直接用无人直升机进入混乱区域进行监控，避免人员伤亡；
4、在与歹徒的暴力对抗或者武力挟持过程中，可以零风险的了解歹徒的具体实际情况；
5、在一些包围抓捕过程中，无人直升机可以高空监控包围圈内情况，为指挥人员提供实时有效的信息；
6、能够深入至人无法到达的区域进行监控、搜救。
五、无人机应用于公安系统的模式
5.1应用模式
5.1.1一站双机模式无人机系统
1. 地面测控站
2. 地面保障设备
3. 任务设备
4. 两架无人直升机平台（一架为中继无人直升机，另一架为任务机）。
2. 地面保障设备
3. 任务设备
4. 两架无人直升机平台（一架为中继无人直升机，另一架为任务机）。
5.1.2一站三机模式无人机系统
1. 地面测控站
2. 地面保障设备
3. 任务设备
4. 三架无人直升机平台（一架为中继无人直升机，另两架为任务机）
2. 地面保障设备
3. 任务设备
4. 三架无人直升机平台（一架为中继无人直升机，另两架为任务机）
5.2系统组成
5.2.1地面测控站
地面站是控制飞机和监视飞机各种状态的软件系统。集成于地面站控制车或便携式控制站之中。
实现功能：
1. 姿态和速度控制。正常情况下使用姿态稳定和速度控制，在出现较大的干扰情况下使用速度稳定和姿态控制。
2. 实现遥控手柄、地面站航路点飞行功能。可以由外环生成内环控制指令。
3. 通过自适应扩展卡尔曼(EKF)滤波实现GPS/INS捷联组合导航。
4. 飞行数据记录仪式机载数据记录空间。
5. 实现发动机转速稳定控制。
6. 遥测数据：飞机的速度、姿态、发动机转速、电池和舵机电压、链路告警、GPS星数、油量、当前指令、航路点属性、关键传感器的状态。
7. 地面站软件的功能：仪表和数字显示遥测数据（如上）、编辑航路点、上传航路点、上传控制指令、上传任务载荷指令、编辑和校准数字地图。
实现功能：
1. 姿态和速度控制。正常情况下使用姿态稳定和速度控制，在出现较大的干扰情况下使用速度稳定和姿态控制。
2. 实现遥控手柄、地面站航路点飞行功能。可以由外环生成内环控制指令。
3. 通过自适应扩展卡尔曼(EKF)滤波实现GPS/INS捷联组合导航。
4. 飞行数据记录仪式机载数据记录空间。
5. 实现发动机转速稳定控制。
6. 遥测数据：飞机的速度、姿态、发动机转速、电池和舵机电压、链路告警、GPS星数、油量、当前指令、航路点属性、关键传感器的状态。
7. 地面站软件的功能：仪表和数字显示遥测数据（如上）、编辑航路点、上传航路点、上传控制指令、上传任务载荷指令、编辑和校准数字地图。
5.2.2任务设备
1. 中继通讯设备
无人机不仅可以用于侦察，还可以作为通信平台，与卫星通讯平台相比，系统构造简单，高速、低滞后通讯能力。当无人直升机装上功率放大器和中继通信等设备，就可以实现数据、信号、语音和图像通信的中继传输。当发生地灾或重大海难事故，而事故的地点处于高山、峡谷和远离海岸等地段，常规手段无法或难以及时到达现场，又缺乏手机通信设施或设施损坏时，这样地面人员可进行超越地平线的远距离通讯并实现通信中继功能，使后方与事故现场人员保持联系，从而了解事故现场的具体情况，为后方施救人员准备工具和器材时做到有的放矢，同时可以增加任务机的控制半径，增强任务完成能力。，此外，解决由于网络移动和活动范围扩大等因素所导致的网络连通性变化的问题，以无人机为中继节点，为网络节点提供中继通讯，提升网络的连通性。
我公司TD220同54所深入合作，应用了其成熟的数据链路，达到性能的完美结合。
A 作用距离≧（无线电通视）
B 工作波段 L
C 载频数目 6个
D 上行数据码速率 6.4kbps
E 遥测数据码速率 1.28kbps
F 下行任务复合速率 2048kbps
G （机动）数据终端总重量≦2kg
H (机动)数据终端总功率≦200w
I 天线伺服系统运动范围：方位N×360°
J 天线伺服系统工作方式：
方位：手动，数字引导，自跟踪
俯仰：手动，数字引导
2. 光电传感器
TD220同717所等吊舱专业机构深入合作，使我公司无人机平台同吊舱等任务载荷完美的结合，达到其最大的使用效能。
TJEO型光电吊舱特点
A. 高精度陀螺稳定系统。
B. 两档变焦红外热像仪，便于搜索和发现目标。
C. 连续变焦电视传感器，适合搜索远距离目标。
D. 目标探测、识别和自动跟踪。
E. 环境适应性好，可长时间在恶略环境下工作。
主要技术参数
A. 稳定系统：两轴
B. 稳定精度：0.1mrad
C. 工作范围：
方位：360°×n
高低：+20°~-110°
D. 红外传感器：
3~5µm，2.2°和8.8°（H）两档变焦
E. 电视传感器：
彩色CCD，2.2°和20.4°（H）连续变焦
F. 光电吊舱尺寸：
270mm（D）×370mm（H）
G. 光电吊舱重量：18kg
3. 定向声波发射器和扩音设备
中国已进入经济社会发展的关键阶段。随着社会转型的不断加快，社会上不和谐、不稳定因素增多，各类群体性事件和突发性事件呈逐年上升趋势，社会稳定的形势将更加尖锐复杂。民族分裂势力、宗教极端势力和暴力恐怖势力在境内外敌对势力的支持教唆下蠢蠢欲动，妄图进行分裂破坏活动。中国的安全形势仍然面临着严峻的挑战，维护国家安全统一的任务还十分艰巨。人民警察履行着保卫国家安全、维护社会稳定、保障人民群众安居乐业的崇高使命，主要执行执勤、处置突发事件、反恐怖行动等任务。在新形势下，面临的斗争形式、作战样式、地域环境及对象结构都在发生着质的变化，对斗争准备的要求也越来越高；对适合于政策性、军事性、法律性、社会性不同领域要求的装备需求更显得迫在眉睫，以满足新时期公安执勤、处突、反恐等斗争准备的需要。
定向声波发射器利用定向性极强的“轴向聚焦”声波束，可以把音频信息、指令和警告清晰无误地传播至3000米外，以阻止入侵者侵入保护区或者对目标进行引导。该设备发射的声波具有极好的指向性，强劲的声波“聚焦”于其发射轴向上，可穿越长距离空间，而设备周围的人员不会受到高强度声波的干扰。该定向声波发射器被广泛应用到边防、海军、公安和机场驱鸟等诸多领域。利用声波阻止武器对人员进行软杀伤，强行驱离；利用全频段跟踪干扰可实现阻止呼叫，阻止现场视频外流，避免事态扩大。远距离定向声波发射装置能实现远距离喊话和威慑告警功能的全新概念的多功能警用装备，具有高声强、高度定向、高清晰度等特点。广泛的用于管理和驱散集会人群、边境警告、水面通讯等领域。
声波武器对人体的伤害取决于它的能量与目标距离，轻者可以使人有被重重一击的感觉，重者能让人头痛、休克甚至窒息。正是因为威力大小可以精确控制，声波武器不仅能在处置突发事件时对付各类危险分子，在执行任务过程中，亦可用以驱离和威慑铤而走险的不法分子，还不致对日常工作的群众造成危害。
在抢险救灾中，无人直升机可装载中继通信和强声设备，将救灾指令清晰的传达远方地面，可快速的稳定灾区人员情绪，以便顺利的进行抢险救灾。声波对人体无后遗性伤害。
无人机不仅可以用于侦察，还可以作为通信平台，与卫星通讯平台相比，系统构造简单，高速、低滞后通讯能力。当无人直升机装上功率放大器和中继通信等设备，就可以实现数据、信号、语音和图像通信的中继传输。当发生地灾或重大海难事故，而事故的地点处于高山、峡谷和远离海岸等地段，常规手段无法或难以及时到达现场，又缺乏手机通信设施或设施损坏时，这样地面人员可进行超越地平线的远距离通讯并实现通信中继功能，使后方与事故现场人员保持联系，从而了解事故现场的具体情况，为后方施救人员准备工具和器材时做到有的放矢，同时可以增加任务机的控制半径，增强任务完成能力。，此外，解决由于网络移动和活动范围扩大等因素所导致的网络连通性变化的问题，以无人机为中继节点，为网络节点提供中继通讯，提升网络的连通性。
我公司TD220同54所深入合作，应用了其成熟的数据链路，达到性能的完美结合。
A 作用距离≧（无线电通视）
B 工作波段 L
C 载频数目 6个
D 上行数据码速率 6.4kbps
E 遥测数据码速率 1.28kbps
F 下行任务复合速率 2048kbps
G （机动）数据终端总重量≦2kg
H (机动)数据终端总功率≦200w
I 天线伺服系统运动范围：方位N×360°
J 天线伺服系统工作方式：
方位：手动，数字引导，自跟踪
俯仰：手动，数字引导
2. 光电传感器
TD220同717所等吊舱专业机构深入合作，使我公司无人机平台同吊舱等任务载荷完美的结合，达到其最大的使用效能。
TJEO型光电吊舱特点
A. 高精度陀螺稳定系统。
B. 两档变焦红外热像仪，便于搜索和发现目标。
C. 连续变焦电视传感器，适合搜索远距离目标。
D. 目标探测、识别和自动跟踪。
E. 环境适应性好，可长时间在恶略环境下工作。
主要技术参数
A. 稳定系统：两轴
B. 稳定精度：0.1mrad
C. 工作范围：
方位：360°×n
高低：+20°~-110°
D. 红外传感器：
3~5µm，2.2°和8.8°（H）两档变焦
E. 电视传感器：
彩色CCD，2.2°和20.4°（H）连续变焦
F. 光电吊舱尺寸：
270mm（D）×370mm（H）
G. 光电吊舱重量：18kg
3. 定向声波发射器和扩音设备
中国已进入经济社会发展的关键阶段。随着社会转型的不断加快，社会上不和谐、不稳定因素增多，各类群体性事件和突发性事件呈逐年上升趋势，社会稳定的形势将更加尖锐复杂。民族分裂势力、宗教极端势力和暴力恐怖势力在境内外敌对势力的支持教唆下蠢蠢欲动，妄图进行分裂破坏活动。中国的安全形势仍然面临着严峻的挑战，维护国家安全统一的任务还十分艰巨。人民警察履行着保卫国家安全、维护社会稳定、保障人民群众安居乐业的崇高使命，主要执行执勤、处置突发事件、反恐怖行动等任务。在新形势下，面临的斗争形式、作战样式、地域环境及对象结构都在发生着质的变化，对斗争准备的要求也越来越高；对适合于政策性、军事性、法律性、社会性不同领域要求的装备需求更显得迫在眉睫，以满足新时期公安执勤、处突、反恐等斗争准备的需要。
定向声波发射器利用定向性极强的“轴向聚焦”声波束，可以把音频信息、指令和警告清晰无误地传播至3000米外，以阻止入侵者侵入保护区或者对目标进行引导。该设备发射的声波具有极好的指向性，强劲的声波“聚焦”于其发射轴向上，可穿越长距离空间，而设备周围的人员不会受到高强度声波的干扰。该定向声波发射器被广泛应用到边防、海军、公安和机场驱鸟等诸多领域。利用声波阻止武器对人员进行软杀伤，强行驱离；利用全频段跟踪干扰可实现阻止呼叫，阻止现场视频外流，避免事态扩大。远距离定向声波发射装置能实现远距离喊话和威慑告警功能的全新概念的多功能警用装备，具有高声强、高度定向、高清晰度等特点。广泛的用于管理和驱散集会人群、边境警告、水面通讯等领域。
声波武器对人体的伤害取决于它的能量与目标距离，轻者可以使人有被重重一击的感觉，重者能让人头痛、休克甚至窒息。正是因为威力大小可以精确控制，声波武器不仅能在处置突发事件时对付各类危险分子，在执行任务过程中，亦可用以驱离和威慑铤而走险的不法分子，还不致对日常工作的群众造成危害。
在抢险救灾中，无人直升机可装载中继通信和强声设备，将救灾指令清晰的传达远方地面，可快速的稳定灾区人员情绪，以便顺利的进行抢险救灾。声波对人体无后遗性伤害。
5.2.3无人直升机平台功用
在一站双机或一站三机系统中。可应用一架TD220无人直升机搭载中继设备，增强任务机的通讯能力及控制范围。一架无人直升机携带光电侦查设备，另一架无人直升机可携带定向声波发生器和扩音设备）。
5.2.4 地面综合保障设备
配有运输保障车的地面站系统是无人机的控制中心，操纵员通过运输保障车的通讯系统上行向无人机发布“命令”，控制飞行航路或更新预规划的飞行过程。无人机通过下行数据链实时的或按执行要求回传信息和图像给搞操作员，是无人机系统的人机接口，此外，运输保障车也配置有发电机和空调机，空调机不仅给操控人员提供舒适的环境，而且还有助于满足计算机、无线电装置和监控器对环境的要求。
六、中航智无人直升机优势
6.1 TD220无人直升机
TD220是我公司自主研发的高性能多用型反桨共轴双旋翼无人直升机，是目前国内最先进、载荷最大的无人直升机之一。TD220结合了公司多年来在无人直升机设计方面的宝贵经验和多项创新成果，使其成为同类飞机中的佼佼者。
6.2.2 核心技术
飞机采用自主研发的国内国际领先的HeliAP飞行控制系统，实现了飞机全自主起降、飞行、悬停等飞行状态，并有链路失效保护和自动返航的功能；采用电控-分控式旋翼操纵方式，极大地减小了结构复杂性，大大降低了结构重量，增强了安全性并释放了有效载荷量；采用了先进的模块化设计方法，使得飞机结构简单明了，拆卸安装方便，增强了飞机的可维护性。
HeliAP
HeliAP是由北京中航智科技有限公司自主研发，目前国际领先自动飞行控制系统。HeliAP采用了高可靠多余度航电系统、国际领先的自适应H∞控制算法和分步PEM辨识算法，在保证精确控制的同时，实现了飞机的全程自助飞行。同时，能够在人工遥控和自主飞行之间自由切换，自身还具备GPS和链路丢失保护的功能。
电控-分控
电控-分控技术室美国下一代直升机使用主旋翼控制技术，较之传统的机械传动控制相比，结构简单、零部件数量少且可靠性高。
半硬桨技术
半硬桨技术是目前国际先进的桨叶技术，该技术不仅解决了反桨共轴直升机在大机动飞行或突风时上下旋翼碰撞的问题，而且支持TD220获得更大的飞行速度。
模块化
模块的设计概念，使得TD220各个系统之间既独立又统一，便于飞机的运输、装配和维护。
5.3 技术优势
使用众多先进技术，使得TD220具有以下优点：
结构紧凑、气动对称、可靠性高；高精度、全自助、长航时和大载荷。
结构紧凑
共轴反桨双旋翼直升机采用两幅旋翼和无尾桨的构型，使旋翼的尺寸减小，而且彻底消除了尾桨与主旋翼的干扰；机身结构短小紧凑，减小了储运空间的要求，同时对于狭小区域起降创造了可能性，尤其适合舰船起降。
气动对称
共轴双旋翼直升机气动对称，操纵耦合较小，有利于飞控系统进行精确控制，同时在侧风情况下不会有尾桨失速的故障出现。
可靠性高
在单旋翼带尾桨直升机发生的事故中，有较大一部分是由于尾桨失效引起的。无尾桨的共轴双旋翼直升机，较大地减小了事故率，曾加了可靠性。另外，包括飞行控制系统和舵机在内的航电系统采用多余度设计，在整个飞行任务中均保持热备份，随时应对突发情况，保证飞行安全。
精度高
TD220飞机采用扩展卡尔曼滤波技术对信号处理和估计，提高状态数据的准确性；采用先进的H∞多输入多输出现代鲁棒控制算法，极大地提高了控制精度；采用自动参数辨识建模设计，简单快捷地建立精确地飞行数学模型，具有较强的自学习性，对恶略环境应付自如。
全自主
采用HeliAP飞行控制系统使得TD220能够在自主导航和人工遥控操作自由切换。自动驾驶飞行的过程中实现了自主起飞、自主飞行、自主悬停和自主降落。
TD220可以按照预先设定的航线，在无人工干预的情况下，自动完成全航线的飞行，自动定点悬停能够保持准确的位置和姿态。HeliAP也可以辅助操作员遥控操作TD220，根据操纵员给出的指令进行飞行。
长航时
由于采用了电控-分控技术及先进的结构设计技术，TD220相比同类直升机结构重量更轻，飞行安全性更高，具有更大的载荷能力，最大可达到150公斤。典型载荷为50公斤时，加注50公斤燃油，续航时间可达3.5小时；如加装副油箱可携带100公斤燃油，续航时间可达6个小时。两机一站模式时，可实现持续不间断的空中监视悬停。
大载荷
TD220结构紧凑、动力效率高，最大载荷达150公斤，可搭载各种任务载荷，满足客户多样化的需求。照相机、可见光/红外吊舱、紫外吊舱等，还可呆在合成孔径雷达、3D激光雷达、多光谱城乡雷达、定向扩音设备等定制设备。
此外TD220飞机大量使用了先进的航空钛合金和复合材料，保证了飞机对环境的适应能力，尤其是海上防腐蚀和抗盐雾的能力。
6.4 技术参数
6.2.2 核心技术
飞机采用自主研发的国内国际领先的HeliAP飞行控制系统，实现了飞机全自主起降、飞行、悬停等飞行状态，并有链路失效保护和自动返航的功能；采用电控-分控式旋翼操纵方式，极大地减小了结构复杂性，大大降低了结构重量，增强了安全性并释放了有效载荷量；采用了先进的模块化设计方法，使得飞机结构简单明了，拆卸安装方便，增强了飞机的可维护性。
HeliAP
HeliAP是由北京中航智科技有限公司自主研发，目前国际领先自动飞行控制系统。HeliAP采用了高可靠多余度航电系统、国际领先的自适应H∞控制算法和分步PEM辨识算法，在保证精确控制的同时，实现了飞机的全程自助飞行。同时，能够在人工遥控和自主飞行之间自由切换，自身还具备GPS和链路丢失保护的功能。
电控-分控
电控-分控技术室美国下一代直升机使用主旋翼控制技术，较之传统的机械传动控制相比，结构简单、零部件数量少且可靠性高。
半硬桨技术
半硬桨技术是目前国际先进的桨叶技术，该技术不仅解决了反桨共轴直升机在大机动飞行或突风时上下旋翼碰撞的问题，而且支持TD220获得更大的飞行速度。
模块化
模块的设计概念，使得TD220各个系统之间既独立又统一，便于飞机的运输、装配和维护。
5.3 技术优势
使用众多先进技术，使得TD220具有以下优点：
结构紧凑、气动对称、可靠性高；高精度、全自助、长航时和大载荷。
结构紧凑
共轴反桨双旋翼直升机采用两幅旋翼和无尾桨的构型，使旋翼的尺寸减小，而且彻底消除了尾桨与主旋翼的干扰；机身结构短小紧凑，减小了储运空间的要求，同时对于狭小区域起降创造了可能性，尤其适合舰船起降。
气动对称
共轴双旋翼直升机气动对称，操纵耦合较小，有利于飞控系统进行精确控制，同时在侧风情况下不会有尾桨失速的故障出现。
可靠性高
在单旋翼带尾桨直升机发生的事故中，有较大一部分是由于尾桨失效引起的。无尾桨的共轴双旋翼直升机，较大地减小了事故率，曾加了可靠性。另外，包括飞行控制系统和舵机在内的航电系统采用多余度设计，在整个飞行任务中均保持热备份，随时应对突发情况，保证飞行安全。
精度高
TD220飞机采用扩展卡尔曼滤波技术对信号处理和估计，提高状态数据的准确性；采用先进的H∞多输入多输出现代鲁棒控制算法，极大地提高了控制精度；采用自动参数辨识建模设计，简单快捷地建立精确地飞行数学模型，具有较强的自学习性，对恶略环境应付自如。
全自主
采用HeliAP飞行控制系统使得TD220能够在自主导航和人工遥控操作自由切换。自动驾驶飞行的过程中实现了自主起飞、自主飞行、自主悬停和自主降落。
TD220可以按照预先设定的航线，在无人工干预的情况下，自动完成全航线的飞行，自动定点悬停能够保持准确的位置和姿态。HeliAP也可以辅助操作员遥控操作TD220，根据操纵员给出的指令进行飞行。
长航时
由于采用了电控-分控技术及先进的结构设计技术，TD220相比同类直升机结构重量更轻，飞行安全性更高，具有更大的载荷能力，最大可达到150公斤。典型载荷为50公斤时，加注50公斤燃油，续航时间可达3.5小时；如加装副油箱可携带100公斤燃油，续航时间可达6个小时。两机一站模式时，可实现持续不间断的空中监视悬停。
大载荷
TD220结构紧凑、动力效率高，最大载荷达150公斤，可搭载各种任务载荷，满足客户多样化的需求。照相机、可见光/红外吊舱、紫外吊舱等，还可呆在合成孔径雷达、3D激光雷达、多光谱城乡雷达、定向扩音设备等定制设备。
此外TD220飞机大量使用了先进的航空钛合金和复合材料，保证了飞机对环境的适应能力，尤其是海上防腐蚀和抗盐雾的能力。
6.4 技术参数
| 项目 | TD220 |
| 性能 | 全自助起飞、悬停、降落及航路规划 |
| 自动驾驶仪 | HeliAP无人直升机自动驾驶仪 |
| 最大起飞重量 | 300公斤 |
| 商用载荷 | 50-100公斤 |
| 巡航速度 | 100公里每小时 |
| 续航时间 | 3-6小时 |
| 实用升限 | 3000米 |
| 无地效悬停高度 | 2500米 |
| 发动机功率 | 65匹 |
| 任务负载供电 | 最大600瓦 |
| 外形尺寸 | 旋翼直径4.00米、机身高度1.78米、机身长度2.48米、机身宽度0.54米 |
