复合翼无人机的警用创新与应用
警用无人机在治安防控中的应用研究
45【无人机与公安工作专题研究】2020 年 3 月第 2 期March 2020 No.2北京警察学院学报Journal of Beijing Police College收稿日期：2020-02-26作者简介：孙锦涛（1995—），男，中国人民公安大学研究生院2018级硕士研究生，研究方向为警务指挥与战术；姬艳涛（1984—），男，中国人民公安大学法学院副教授，公安部公安发展战略研究所研究员，研究方向为警察法学。
基金项目：2019年国家社科基金年度项目“‘枫桥经验’下基层社会治理模式及实施路径研究”（项目编号：19BFX011）；2020年中国人民公安大学基本科研业务费项目“新时代‘枫桥经验’与基层治安治理现代化研究”（项目编号：2020JKF602）警用无人机在治安防控中的应用研究孙锦涛，姬艳涛（中国人民公安大学，北京 100038）摘 要：警用无人机的使用催生了“空地一体、人机联动”的治安防控新模式，其全景式的视野、机动灵活的飞行方式、模块化兼容性的优势成为健全立体化、信息化治安防控体系的“空中天眼”，提升智慧警务水平、推进科技兴警的“智能工具”，解放警力资源、智能任务规划的“巡航警察”，适应了警察执法时空突发性强、快速反应的特点，在治安防控实践中有着广泛的应用。
规范警用无人机的使用，应在建立多方参与机制过程中寻得公共安全防控与公民隐私保护的平衡，通过技术创新与专业素养确保警用无人机的飞行安全，综合法律与科技双管齐下升级“黑飞”反制能力。
关键词：警用无人机；智慧警务；科技兴警；治安防控中图分类号：D631.4 文献标识码：A 文章编号：2095-5758（2020）02-0045-06DOI：10.16478/ki.jbjpc.20200415.001处于社会转型期的中国，治安维稳工作是重中之重。
近年来，各种不稳定因素的增长、突发事件的增多使得公安机关维护安全稳定的压力巨大。
习近平总书记在2019年5月召开的公安工作会议上强调，要坚持科技兴警。
无人机警用解决方案
无人机警用系统解决方案一、无人机警用系统行业概述1.行业概述无人机凭借成本低、易操纵、高度灵活和稳定等优点，能够完成空中监控、日常巡逻、搜索跟踪等任务，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。
总之，警用无人机在未来将会协助各个警察部门在公共安全领域发挥更为重要的作用。
2.行业应用【1】无人机在社区民警领域的应用一般而言，社区民警时公安派出所从事治安防范、管理和沟通群众的主要力，主要承担的职责有六项，即开展群众工作、掌握社情民意、管理实际人口、组织安全防范以及维护治安秩序、应急救助等服务。
对于管辖范围较大、人口较为密集的地区，无人机的装备无疑为社区民警的工作带来了极大的提升。
（1）公共领域的常规巡查对于片区治安来说，巡查是社区民警必不可少的一项工作。
但是对于管辖区域大、人口密集且分散分布的地区，由于警务力量不足等因素，可能造成巡查存在漏洞，给犯罪分子以可乘之机。
无人机一般可携带多种警务设备，包括高清数码摄像机、夜视仪等，可以帮助社区民警对管辖区域进行定时定线地巡查。
不仅可以节省警务力量，而且有利于公安部门及时掌握相关区域的公共安全状况。
（2）大型集会的监控无人机可对会场空中监控，提供高清画面，并可以快速机动到任何需要的区域上空，搜索发现地面可疑人员、车辆，提供强有力的空中情报保障。
将视频图像实时传输回指挥中心，指挥中心根据无人机传输回的资料对现场实时掌控，一旦发现突发情况，无人机可以第一时间发现，极大地提高了应急处理效率。
（3）聚众闹事事件的监控无人机飞抵事故目标区域上空对目标区域进行全方位不间断的监控，为公安干警全面掌控事态提供了先决条件。
警方可根据无人机拍摄的资料对事故责任方进行举证，同时可以了解目标区域的事件发展情况，及时形成相应的决策，防止事态失控。
（4）应对突发媒介失灵事件面对因谣言而发生的群众聚集事件，无人机加装空投装置后，能进行特殊物品的投送，如播撒传单，向地面人员传递信息，达到辟谣效果。
警用无人机应用现状与发展前景
载和拓展应用 。
５ ＿ ２ ＿ ２隐形化 、微型化和密 闭化
大量采 用新型复 合材料 、低 噪声 发动机 ，减少 对 地面 目标的影 响和 被侦察概率 。增加 飞机本身负载 能 力 同时减少飞机体积 和配套设 备 ，使 运输操作更加 便 捷 。减 小机身表面缝 隙和整合度 ，加 强对雨雪天气 和
５ － ２ ． ４空中格斗化 投放催泪 弹 、爆 震弹与 带离危险爆炸物 是警用无 人机的 一个重要发 展方 向。研发具 有 自动搜索 跟踪 、 全天候多次投放和同时勾取 目标的能力 。 ５ ＿ ２ ． ５实现高分辨率影像的采集和无障碍传输
无人机将 实现超 视距外的高 分辨 率影像采 集 ；在 ４ Ｇ 通讯技术实现全覆盖提 供高效信息传递通道的条件
复杂电磁环境下的应用性 。
５ ． １存在 问题
从近期 调研和实 测情况看 ，无 人机飞行普 遍存在
着以下几个 问题 ：
５ ． １ ． １续航时间还不能完全满足 实战需求 目前 ，除 了部 分 专 业级 的无 人 机 可达 到 １个小 时 ，市场 上 无 人 机续 航 时 间普 遍 偏短 。以 市 场 占有 率 最高 的 深圳 大 疆创 新 科技 有 限公 司 的小 型 无人 机
好 ，但是 微波的绕 射性差 ，一旦 无人机和 飞控 手直线
下 ，替代 传统的微波 通讯 ，实现无 人机 视距外无 障碍
控制飞行 。
总之 ，随着科技 的进步 ，警用无 人机应用会 有广
阔的发展前景 ，从 日常城市交 通管理到打击 、防范 等
立体化治安防控体系建设 中发挥重要 的作用 。 ｌ ｌ Ｉ 譬 ｍ （ 侯文字 辽宁省大连市公安局交通警察支队）
视距之 间有建筑物 遮挡 ，实 时传 输的图像 会变差甚至
无人机侦查在警务实践中的应用探讨
无人机侦查在警务实践中的应用探讨作者：王一鸣来源：《法制与社会》2019年第08期摘要犯罪行为的突发性、不确定性和隐蔽性往往给刑事侦查带来难以克服的障碍，无人机侦查是从另外一个角度突破这种障碍的利器。
它的大视角、高机动、隐蔽好、可持续的特点具有传统侦查手段不可比拟的优势，无人机平民化为这一侦查模式的大规模运用提供了条件，无人机侦查有望成为一种新兴的侦查方法而备受重视，在宏观侦查、信息研判、线索筛选、目标锁定、精准布控等方面发挥重要作用。
当然，无人机侦查也有一定的局限性，但作为一种具有高技术含量的侦查手段我们应当不断挖掘其潜力，将其打造成打击犯罪活动、震慑犯罪分子的利器。
关键词无人机侦查方法视频侦查空中侦查作者简介：王一鸣，甘肃政法学院，研究方向：刑查。
中图分类号：D631 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;文献标识码：A ;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;DOI：10.19387/ki.1009-0592.2019.03.194随着信息技术的蓬勃发展，犯罪活动日趋表现出智能化、动态化以及隐蔽化的特点，尤其是随着犯罪分子反侦查能力的不断提高，对公安机关实施侦查活动的能力和手段提出了严峻的考验。
在信息化背景下，以“情报主侦，视频导侦，合成作战” 为主题的新型侦查模式也被广泛应用实践，而在基层警务实践的过程中，警用无人机已经成为新型侦查模式的重要支撑力量，它以隐蔽性、灵活性等天然优势，在刑事案件侦查、毒品案件侦查、警务查缉实践等活动中起到了很好的辅助作用。
为提高公安机关的侦查效率，减少人力成本、强化多元型侦查模式提供了重要保障，已经成为警务实践中不可或缺的“空中鹰眼”。
一、无人机概述无人机，也称无人驾驶航空器，是一种利用光电遥感设备和自控操纵程序对其进行控制的不载人空中飞行器。
无人机本身并没有自主实践能力，其应用需要在一套严密的控制程序或者人力操纵的辅助下，根据实践过程中的需要，合理搭载所需的应用型设备来完成既定的工作目标。
无人机警用解决方案
无人机警用解决方案无人机警用系统解决方案一、无人机警用系统行业概述1.行业概述无人机凭借成本低、易操纵、高度灵活和稳定等优点，能够完成空中监控、日常巡逻、搜索跟踪等任务，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。
总之，警用无人机在未来将会协助各个警察部门在公共安全领域发挥更为重要的作用。
2.行业应用【 1】无人机在社区民警领域的应用一般而言，社区民警时公安派出所从事治安防范、管理和沟通群众的主要力，主要承担的职责有六项，即开展群众工作、掌握社情民意、管理实际人口、组织安全防范以及维护治安秩序、应急救助等服务。
对于管辖范围较大、人口较为密集的地区，无人机的装备无疑为社区民警的工作带来了极大的提升。
（1）公共领域的常规巡查对于片区治安来说，巡查是社区民警必不可少的一项工作。
但是对于管辖区域大、人口密集且分散分布的地区，由于警务力量不足等因素，可能造成巡查存在漏洞，给犯罪分子以可乘之机。
无人机一般可携带多种警务设备，包括高清数码摄像机、夜视仪等，可以帮助社区民警对管辖区域进行定时定线地巡查。
不仅可以节省警务力量，而且有利于公安部门及时掌握相关区域的公共安全状况。
（2）大型集会的监控无人机可对会场空中监控，提供高清画面，并可以快速机动到任何需要的区域上空，搜索发现地面可疑人员、车辆，提供强有力的空中情报保障。
将视频图像实时传输回指挥中心，指挥中心根据无人机传输回的资料对现场实时掌控，一旦发现突发情况，无人机可以第一时间发现，极大地提高了应急处理效率。
（3）聚众闹事事件的监控无人机飞抵事故目标区域上空对目标区域进行全方位不间断的监控，为公安干警全面掌控事态提供了先决条件。
警方可根据无人机拍摄的资料对事故责任方进行举证，同时可以了解目标区域的事件发展情况，及时形成相应的决策，防止事态失控。
（4）应对突发媒介失灵事件面对因谣言而发生的群众聚集事件，无人机加装空投装置后，能进行特殊物品的投送，如播撒传单，向地面人员传递信息，达到辟谣效果。
警用装备分类与现状（上）
警用装备分类与现状（上）警用装备门类众多，根据专业技术领域分类可以分为以电子信息技术为核心的信息化警用装备、以高分子材料学为核心技术的警员个体防护装备、以机电一体化为核心技术的警用武器等。
根据其用途和使用场合大体可以分为：机动与侦察类警用装备、非致命武器类、安检与救援类、防护类等几大门类。
技术发展趋势正从传统的非致命武器、防护器具、破拆器具，向电子化、信息化的方向发展。
随着MEMS、AR、VR技术的发展，警员单体装备又衍生出了MEMS传感器的惯导技术、警员姿态传感器定位解算技术、警员虚拟视觉技术、警员跌落预警技术等。
下面就警用装备的场合和用途，分五大类对不同门类的警用装备进行介绍。
由于每种门类的产品众多，每个门类挑选一种典型产品进行介绍，用于分析该类型产品的使用特点和技术发展现况。
一、机动与侦察类警用装备我国警用航空是以直升机为主要装备、在空中执行警务任务的新技术装备警种，与其他警种相比，有机动速度快、灵活性强、监控范围大、适用领域广、威慑力强的突出优点。
我国警用航空的实战应用始于20世纪90年代初期。
目前，北京、上海、重庆、山西、广东、陕西、南京等地公安机关都建立了警用航空力量，购置各型直升机近30架。
目前我国的警用飞机存在购置和使用费用昂贵、专业人员缺乏等困境，而无人机由于具有使用和采购费用低、使用方法灵活等特点，完全可以替代警用有人机完成除人员运输外的其他任务。
我国对有人飞机的航空管制非常严格，并且有人飞机高昂的租赁费用以及安全隐患是一般机构所无法承受的。
小型无人机已经广泛应用于应急处突、高空投掷、空中侦察、消防救援等任务中。
在任务的执行中，夺取制空权有着举足轻重的作用，公安干警可以利用空中优势支援地面行动，阻止犯罪活动。
但是，无人机也存在着续航时间、非视距控制、飞行高度、抗风能力、负载能力等诸多技术问题。
传统的航模式的固定翼式无人机往往不能奏效，针对犯罪现场的复杂情况，近年来一些技术先进的国家研制了能自动悬停、垂直起降的多旋翼式无人机。
复合翼无人机在智慧交通领域的创新与应用
300米高度下无人机载视角效果
红线标示实际距离为3.847千米
300米高度拍摄画面兼具“全局视野”和“丰富细节”
广角端画面
长焦端画面
复合翼无人机交通领域场景概述
从提高工作绩效和改善工作条件两个角度，产品可应用于：1.日常巡逻；2.突发事件指挥；3.蹲守 取证；4.搜救和追踪。
空中
监视
蹲守
搜救
巡逻
三冗余度传感器
为城市上空飞行保驾护航； 起降抗风6级，巡航抗风7级，抗中雨。
三冗余度传感器
7
巡航抗风7级
抗中雨
固定翼专用三轴30倍吊舱
视角水平无像旋，长焦端在高速下稳如泰山； 触屏控制，触碰即锁定跟踪。
二轴吊舱拍摄视频存在像旋
三轴吊舱完美解决视频像旋
吊舱触控终端
高空视觉里程计
防止针对卫星导航的恶意干扰， 飞出干扰区、返回起飞点。
复合翼无人机在智慧交通领域的创新与应用
复合翼无人机应用场景概述
复合翼无人机一般飞行在距离地面120~300米的高度，可以获得良好的“全局”视野，通过搭载的可见 光或非可见光吊舱载荷还可以方便地获取地面细节，无人机在各个领域的应用越来越广泛。
300米高度下无人机载视角效果
红线标示实际距离为1.137千米
失
3.空中执法取证
交通领域的取证工作是一项复杂且艰苦的工作，其特点决定了突发性强，目的地由于事故产生的拥堵而难以及时到 达，且常常发生在夜间。电动复合翼无人机续航可达一个半小时，航程到100km，具备持续作战的能力，同时全程记
录视频，对视频证据的搜集十分有效。
4.空中搜救和追踪
在特殊情况发生时，复合翼/固定翼无人机由于具备较快的飞行速度和较长的续航，适合对大范围区域进行地毯式搜索 ，通过光电吊舱中的红外载荷，搜寻救援失联人员。
从警用无人机应用痛点看未来发展趋势
无人机在警务应用中缺乏明确的法规和规范 ，导致使用范围、权限、责任等方面存在不 确定性。
人员培训
安全风险
警用无人机的操作需要专业的技能和培训， 但目前很多警方人员尚未具备足够的操作技 能和管理能力。
无人机在飞行过程中存在一定的安全风险， 如与其它飞行器或地面物体的碰撞、被恶意 攻击等。
02
警用无人机应用痛点分析
技术瓶颈
缺乏先进技术
当前警用无人机技术尚未完全成熟，缺乏足够的技术支持，如自 主导航、智能避障、图像识别等。
难以应对复杂环境
在城市复杂环境中，警用无人机容易受到信号干扰、建筑物遮挡 等因素影响，导致难以稳定运行。
续航时间短
目前警用无人机的续航时间相对较短，限制了其在长时间任务中 的应用。
缺乏专业人才
加强公众沟通和宣传教育
总结词
加强公众沟通和宣传教育是消除警用无人 机应用误解和提升社会认知的重要途径。
VS
详细描述
针对公众对警用无人机的认知不足和误解 ，需要加强公众沟通和宣传教育。一方面 ，要通过各种渠道向公众普及无人机的知 识和应用范围，提高公众对无人机的认识 和理解；另一方面，要积极开展无人机应 用的宣传活动，让公众了解无人机的优势 和应用价值。
。
案例四：警用无人机在环境保护中的应用
总结词
环保、监测、执法
详细描述
警用无人机在环境保护中具有环保、监测和执法等作 用。通过搭载多种传感器和检测设备，无人机能够实 时监测环境中的污染源和污染物，为环保部门提供准 确的数据支持。此外，无人机还能够对违法排污和破 坏环境的行为进行执法取证和打击处理。
案例五
警用无人机在巡逻过程中可能会拍摄到市民的私人生活，引发
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4.空中搜索救援和搜捕逃犯
在人员失踪、驴友迷路失联等警情发生时，复合翼/固定翼无人机由于具备较快的飞行速度和较长的续航，适合对大范 围区域进行地毯式搜索，通过光电吊舱中的红外载荷，搜寻救援失联人员。
另外，在山地、村庄、森林、沙漠等区域搜捕逃犯时，可以长时间、大范围、持续性的进行空中搜捕，可以加强对现 场情况的掌握，优化决策，避免牺牲。如果目标移动，还可以通过通信数据链将目标坐标发送到地面警力，接入网络
复合翼无人机的警用创新与应用
杜滨泉
第一代
2009~2011 飞控系统为核心
FC
四轴机架 飞控系统
外挂相机 模拟图传
无人机行业概况
第二代
2012~2014 全高清航拍
三轴云台
HD
高清图传
自带相机
第三代
2015~2017 智能机器视觉
飞控移植至智能芯片 手机芯片应用到无人机
视觉精准悬停
视觉避障
第四代
2018~Future 生态边界扩展
（单位：亿人民币）
互联网研究机构艾瑞咨询发布的《中国无人机行业研究报告》 预测2025年民用无人机市场规模
到2020年，民用无人机产业持续快速发展，产值达到 600亿元，年均增速40%以上。
到2025年，民用无人机产值达到1800亿元,年均增速 25%以上。
产业规模、技术水平、企业实力持续保持国际领先势头 ，建立健全民用无人机标准、检测认证体系及产业体系，
复合翼无人机警用场景概述
从提高公安工作绩效和改善民警工作条件以减少牺牲两个角度，产品可应用于：1.重点区域亮灯巡 逻；2.远程空中监视和指挥；3.空中蹲守取证；4.空中搜索救援和搜捕逃犯。
重点区 域亮灯 巡逻
空中监 视指挥
空中蹲 点取证
空中搜索 救援和搜
捕
1.重点区域亮点巡逻
无人机配备高亮警灯、高分呗警笛和激光射灯，巡防作业中可通过闪烁警灯、警笛鸣响对巡防区域进行威慑， 必要时可通过激光射灯对特定目标进行警示警告，降低巡防区域的突发治安事件的概率
三冗余度传感器
为城市上空飞行保驾护航； 起降抗风6级，巡航抗风7级，抗中雨。
三冗余度传感器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7
巡航抗风7级
抗中雨
固定翼专用三轴30倍吊舱
视角水平无像旋，长焦端在高速下稳如泰山； 触屏控制，触碰即锁定跟踪。
二轴吊舱拍摄视频存在像旋
三轴吊舱完美解决视频像旋
吊舱触控终端
高空视觉里程计
防止针对卫星导航的恶意干扰， 飞出干扰区、返回起飞点。
飞行形态多样化 人工智能
环境感知避障
无人机行业概况
全球无人机市场规模及预测（单位：亿美元）
50
37.5
25
12.5
0 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年
中国无人机市场规模及预测（单位：亿元）
100
75
50
25
0 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年
3.空中蹲守取证
蹲点抓捕与取证工作是既艰苦又危险的工作，其特点决定了常常工作在半夜，且持续时间长、危险性高、突发性强， 对民警的安全与健康都有很大威胁。复合翼/固定翼由于噪音极低，需要隐蔽时在150米高度几乎听不见任何噪音，再
以200米左右的半径盘旋，对蹲点监视区域的大范围全局都可以很好的隐蔽侦察，避免暴露。 电动固定翼无人机续航可达3小时以上，两三个起降架次就可以持续一个通宵，具备很强的蹲点守侯能力，同时全程记
进行广播，借助地图导航系统即可对目标进行追踪抓捕。
拓展产品形态，解决更多应用需求
部分用户案例
夜间抓赌实战案例
THANKS
无人机行业概况
2016
800
600
2021
CAGR 19%
701
400
CAGR 42%
200
206
CAGR
19%
299
145
36
61
0
工业
消费
军用
— “DRONES Flying into the mainstream”, Goldman Sachs, March 13, 2016 —
高盛预测，2021年，全球无人机市场规 模达1052亿美元；
机载AI大脑
车辆、人员自动检测与跟踪； 道路、铁路、河流自动检测与分割； 人流密度自动估计及预警。
机载车辆识别的图；
机载AI大脑： 车辆、人员自动检测与跟踪； 道路、铁路、河流自动检测与分割； 人流密度自动估计及预警；
复合翼无人机警用场景概述
警务无人机一般飞行在距离地面120~300米的高度，可以获得良好的“全局”视野，通过搭载的可见光 或非可见光吊舱载荷还可以方便地获取地面细节，无人机在警务领域的应用越来越广泛。
军用无人机市场规模701亿美元，占比 66.6%，为无人机最大的应用领域；
工业无人机市场规模206亿美元，占比 19.6%。5年间工业无人机年均增速超过 42%，为增长最快领域。
国家重视和支持无人机行业发展
《工业和信息化部关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》
300
450
航拍及娱乐 工业用途
亮灯 巡逻
警报 鸣笛
激光 射灯
2.远程空中监视和指挥
当发生重大警情时（如群体事件、严重刑事案件、爆炸等危害公共安全事故等），操作人员在控制终端上实施操控， 无人机即可从部署地自动飞抵指定区域，并控制吊舱对准地面，将实时视频转播到指挥网络，广播到所有指挥人员及
地面警力，全程提供空中视角的情报支持，便于指挥决策与减少牺牲。
实现民用无人机安全可控和良性健康发展。
拓展产品形态，解决更多应用
多旋翼
续航时间：15min 巡航速度：30km/h 噪 音：90dB
垂直起降固定翼
续航时间：60min+ 巡航速度：100km/h 噪 音：75dB
复合翼无人机（垂直起降固定翼）简介
兼具多旋翼垂直起降和固定翼的长航时的优点 还具有“起飞回收便捷、巡航噪音低、覆盖范围广”等适合在公安众多场景应用的优势。