行业研究 | 光电吊舱在警用直升机上的应用研究|吊舱|无人机|直升机|航空器|警用直升机

警用航空最早起源于美国，1947年，美国纽约首先将直升机用于警务执法。现在全世界范围内警用直升机有5000余架，其中美国有约2000架，欧洲约有400余架。结合警用航空飞行任务需求与特点，全世界在警用航空力量建设方面以警用直升机为主。

国内自2003年国务院和中央军委正式批准公安机关使用警用直升机以来，截至目前，我国警用直升机60余架，初步建立了一支机动能力强、作战效能高的“空中警察”队伍。在治安处突、大型活动安保、边境巡逻、缉私缉毒、追捕逃犯、疏导交通甚至抢险救灾与应急救援等方面发挥了重要作用，是国家治理体系和治理能力现代化的有效方式之一。

一、我国警航发展情况概述

截止2020年末，全国31个省级行政单位，共计组建37支警航队，拥有66架警航直升机（含租用），在编飞行员130余名、机务近200名、任务员约60名，其中省会城市拥有警航队22支，地市级城市拥有警航队15支。

此外，无人机作为一种新型警用航空装备，也呈现出良好的发展势头，规模数量快速增长，目前全国有30个省份配备了警用无人机，数量从2014年不到100架发展到目前12000余架，取得驾驶执照的民辅警也达到了2000多人，警用无人机正在向应用更加细化、技术更加成熟的方向快速发展。

二、我国警用航空发展回顾

1993年12月，武汉市公安局购置了中国第一架警用直升机，开创了中国警航建设的先河。此后，广东、郑州、南京等公安机关，相继组建警用航空力量，为我国警用航空的进一步发展打下了基础。

2003年8月，国务院办公厅、中央军委办公厅批准在我国建立发展警用航空，明确了警用航空器为国家航空器。2004年初，公安部成立公安部警用航空管理办公室，作为一级航空管理部门,具体负责并统一领导全国警用航空器的运行、安全和管理工作。2005年4月，国务院、中央军委空中交通管制委员会批准公安部为空管委成员单位，警航正式成为我国继军航、民航之后的第三个航空管理部门。近几年无人机行业的快速发展，各地公安系统陆续配置各型无人机，现在我国已初步形成警用直升机、警用无人机“两翼齐飞”的警航发展新模式。

三、警用直升机特点与优势

警用直升机作为加强社会治安管控、实施应急救援和开展城市综合管理的有效工具，具有悬停、垂直起降、超低空飞行、不依赖机场跑道等作战优势，它不受地面道路及交通情况的限制，能在较短的时间内飞抵指定的地点，可以独立承担或协同配合与其他地面警种共同担负着打击罪犯、惩治犯罪、服务群众、维护国家安全和社会稳定等重要职责，同时也能有效地指挥地面警力执行追捕逃犯、疏导交通、抢险救灾等任务。

经美国联邦政府为警用直升机巡逻项目“空中骑士”的评估表明，装备直升机的办案小组，其重案犯逮捕率是仅装备警车小组的6倍；警用直升机的空中优势使其监视范围通常能达到地面警察的15倍；其街道巡逻速度通常是地面警察的10倍。总得来看，一架警用直升机的作用相当于20多辆警车和100多名警察。在警用直升机飞行时，不仅可以快速锁定目标、警员索降、协调指挥等，还可搭载狙击手对目标进行打击。

所以，目前许多国家都以警用直升机为主进行警用航空队伍建设，本文也重点研究以警用直升机为平台而配置的光电吊舱系统的组成与发展情况。

四、警用直升机光电吊舱系统的基本介绍

警用直升机常态化巡查可在城市上空按照飞行线路巡逻、待命、处置突发情况，并可对地进行侦测和目标跟踪，除通过搭载警员的常规做法外，一般还搭载一个由探测设备组成的光电吊舱系统，在硬件表现形式上称之为吊舱。警用直升机机载光电吊舱系统近年来在国内发展很快，目前光电吊舱已成为警用直升机完成搜索跟踪任务的核心设备。

目前，受制于相关禁运条约，我国警用直升机机载吊舱基本是在国外直升机厂家生产时选装，大部分为国外进口设备，且性价比相对不高，更不便于核心技术的自主可控。经近年来国内光电行业快速发展，现各地警方在警用直升机与设备选型中，逐渐根据任务需求进行国内厂家的采购与加装。

机载光电吊舱是警用直升机的关键设备，一般要求主要功能如下：

1、可昼夜进行巡逻监视，能够可见光、红外摄像，并支持背景强与影像运动补偿功能，可以高清拍照取证并进行存储留存；

2、可远距离发现地面动静态目标，并支持目标锁定与跟踪，具备激光测距功能，并可提供跟踪目标的准确位置坐标；

3、可实现地面多目标的识别、分类与跟踪，并根据目标特征具备预警告警功能，可拓展对空中目标侦测的能力；

4、能够与直升机配备的 GPS 或PGIS系统融合，准确提供目标的动态地理信息，协助地面指挥中心指挥调度；

5、可通过视距图像传输设备或卫星通讯设备，实时将图像和其他信息传输至地面数据处理中心，监控地面活动；

6、具有机上操作设备，人机界面友好，便于警员操作，完成相关任务；

7、适应机载安装环境，系统结构可靠、便于拆装，具备防尘、透雾、防水功能，支持图像抑制与优化，在高低温环境中可正常运转；

8、整个系统支持互联互通，可与公安系统专网对接，并具备可拓展能力。

五、警用直升机光电吊舱系统发展展望

警用直升机执行任务场景复杂，地面目标物快速移动并存在遮挡，对光电吊装系统的整体性能要求较高，根据警航部门聚焦战斗力标准，立足实战化的要求，光电吊舱需以服务于提升公安机关立体化实战能力为目标进行发展。

1、光电系统可靠性与性价比的提升要求逐步提高。警用直升机虽属于国家航空器，但由于航空器固有的安全属性，需要加载设备具有优良的可靠性，并完成系统的构架，现常规做法是参照民用航空器的改装要求，这就要求光电系统完成相应的检验检查。此外在探测器尤其是红外成像设备性能是决定吊舱探测跟踪的性能的重要方面，国内厂家需进一步提升系统性价比，满足警用直升机系统选型论证更加科学、严谨的要求。

2、光电吊舱系统需与其他载荷进行有效的融合。一般情况下，警用直升机还会挂载喊话器、探照灯、雷达、绞车等设备，设备能够集中提供声、光、电、影、器等多种信息。而在对光电系统的综合开发的过程中，需进一步考虑信息数据的有效融合与统一信息处理系统的构架。

3、信息处理能力要求提升。光电吊舱探测所获取的信息数据，需通过机载通信系统传输至地面。随着光电成像质量和成像种类的增加，对信息传输的数据量的增大，从而对整个系统传输的延迟性、准确性和完整性要求越来越高，对吊舱系统提出一定的数据处理能力要求。

4、光电系统的微型化、智能化、图像处理能力的要求逐步提高，在警用直升机平台载荷固定的前提下，挂载系统的轻型化意味着具有更多的警用力量的投送能力，而在信息获取基础上，吊舱内的图像处理系统要求更强大的图像处理能力及数据处理算法，满足对地面的人脸识别、车号识别、人流检测、人员行为检测等任务，通过目标自动甄别，标示出可疑目标并预警，从而达到智能辅助决策。

(供稿：浩孚科技市场总监刘鹏。转载请先联系作者获取授权。)

作者简介

刘鹏(1983年8月—)，男，毕业于西北工业大学，西南财经大学在职研究生，工程师、中级经济师，先后就职于重庆通航集团、中电科特飞等企业，现任浩孚科技市场总监，对有人机、无人机与任务载荷系统有较深入的研究。

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