行业研究 | 某型光电吊舱在民用航空领域的应用

某公司是专注于中高端光电系统研发、智造与服务，团队多年根植军工光电系统总体设计和项目开发，先后主持和参与了多个国内外重点型号项目的研制和开发。近期成功推出某型光电吊舱，目标定位为中大型无人机、民用有人航空器的典型任务载荷。

此型吊舱具有连续变焦制冷型中波红外与定焦近红外成像、连续变焦可见光高清成像、激光测距、目标锁定及追踪等功能，系统具有成像清晰、锁定精准、跟踪稳定、作用距离远、稳定精度高等性能特点，满足搜索、跟踪、取证、定位需求，还可探测识别地面、海面、岛礁及空中等各类目标，可广泛应用于应急救援、巡逻侦察、执法取证、电力巡线、森林防火、海洋搜救等领域。下面结合典型应用领域进行阐述：

一、警务航空

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，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。

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69架警航直升机（含租用），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，整体机队规模呈“东强西弱”、“南强北弱”趋势。

品牌	数量（架）	使用单位
莱昂纳多	19	北京、天津、内蒙古鄂尔多斯、浙江、河南郑州、广东广州、深圳、广西、云南、贵州
空客	21	辽宁沈阳、大连、上海、江苏、福建、湖北、广东、陕西、青海海西州
中航工业	13	天津、江苏、安徽、河南焦作、河南洛阳、四川自贡、云南昆明、新疆、黑龙江
恩斯特龙	5	重庆、贵州、甘肃、云南红河
罗宾逊	8	江苏南京、河南郑州、河南三门峡、陕西、延安、榆林、
贝尔	1	江苏
卡莫夫	2	内蒙古鄂尔多斯、上海
合计	69	含租用

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：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；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；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；具有机上操作设备，人机界面友好，便于操作，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。

二、电力巡线

随着我国国民经济与工业建设的快速发展，电力输送容量和输送距离也迅速增长。伴随大容量、远距离输电线路的投入运行，输电电压也随之提高，并对线路安全性的要求越来越高。远距离传输线路现场环境往往较恶劣，交通和通信经常受到限制，传统的人工巡线方式也效率较低，且存在人身安全风险，引入新的安全高效的智能巡检系统成为一种趋势。电网运维业务作为公司的核心业务，分为直升机巡检、带电检修、带电水冲洗及激光扫描作业四类。

目前电网运维业务主要集中在直升机和无人机电力巡检方向。其中直升机巡检是指直升机通过搭载陀螺稳定系统的可见光检测仪与红外热成像仪，对输电线路进行检查和录像，这种作业方式具有高速、高效、受地域以及地形影响小等特点，红外/紫外成像功能、测温功能是电力巡线用光电吊舱的核心功能。其中可见光主要检查塔杆基础、导线、绝缘子等部件的运行状态，线路走廊内的植物、异物缠绕、地理环境变化、交叉跨越、线路损伤、断股和压接线松动等故障等情况，主要替代线路的人员登塔检查项目和放电间隙检查项目等。而红外成像仪主要对线路上的导线接续管、耐张管、跳线夹、导地线夹、金具、绝缘子等进行拍摄，发现温度异常点等，主要替代线路地面周期性红外测试项目。

目前直升机搭载光电吊舱能够将可见光图像以及红外热成像数据进行高效采集与处理，达到较好的巡视与检测效果，最适合长距离、大跨度、恶劣地形的输电线路的巡视。此外，直升机还可搭载维护人员，进行带电作业。

三、应急救援

2007年11月1日起开始施行的《中华人民共和国突发事件应对法》，国家建立统一领导、综合协调、分类管理、分级负责、属地管理为主的应急管理体制。2018年4月应急管理部正式挂牌办公（这个部门的组建和职能整合，将为业界带来一个全新的航空应急大市场！），中国应急管理体制、机制进入新阶段，应急救援力量国家队的组建有利于实现对于灾害和事故全方位、全链条的指挥管理。其中航空应急救援力量也逐步成为各级应急管理力量的重要组成部分。此外，在交通运输部也具有海上救助打捞力量。承担着对中国水域发生的海上突发事件的应急反应、人命救生、船舶和财产救助、沉船沉物打捞、海上消防、清除溢油污染及其他为海上运输和海上资源开发提供安全保障等公益职责，同时还代表中国政府履行有关国际公约和海运双边多边协定的义务。综合以上任务场景，在特定环境下对遇险人员进行搜寻与救助是中国应急力量的使命要求。

应急用光电吊舱一般需要能够在复杂环境下远距离发现动静态目标，并支持目标锁定与跟踪，具备激光测距功能，可提供跟踪目标的准确位置坐标；能够与配备的 GPS 或AIS系统融合，准确提供目标的动态地理信息，协助后方指挥中心获取施救现场的态势信息；可通过卫星通讯设备实时将图像和其他信息传输至后方指挥中心，便于研判决策，满足灾难面前群体化搜寻与救援的客观要求。

四、森林防火

随着森林保护和林业建设地不断发展，我国林地面积、林业蓄积量逐年增加，但防火任务也是日益加重。森林火灾具有突发性、随机性，短时间内能造成巨大损失。所以，对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当关系重大，日常航空器执行火情巡查任务，一旦发现火灾则即可投入灭火工作，所以，航空器普遍吨位较大、挂载能力强、执行任务复杂。

森林防火用光电吊舱一般要求能够提供可见光与红外图像，并能够对火点地理信息记录、火场面积测算以及火场态势分析等功能，可为地面扑火指挥提供可靠的决策依据，还要求可以清晰、直观地显示出地面高温火点，并对灭火后的余火暗火进行监测，防止死灰复燃。

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、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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供稿：刘鹏。转载请联系作者获取授权。

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