Технологии применения беспилотных летательных аппаратов в тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ

Введение

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся все более значимым инструментом в различных сферах деятельности, включая тушение пожаров и проведение аварийно-спасательных работ. Оперативность реагирования на пожары и другие чрезвычайные ситуации является критически важным фактором для спасения жизней и минимизации материального ущерба. В условиях городской застройки службы реагирования могут действовать достаточно быстро, но при возникновении крупных пожаров, особенно в лесах или на высотных объектах, возникают значительные трудности. Использование БПЛА в составе сил и средств пожарно-спасательных подразделений МЧС России направлено на поддержку управления противопожарными и АСР действиями, а также на повышение эффективности проводимых операций [2, с. 75].

Основные задачи и возможности БПЛА в тушении пожаров и проведении АСР

В контексте борьбы с пожарами и чрезвычайными ситуациями БПЛА могут решать следующие задачи:

• Оперативный поиск очагов возгорания: БПЛА способны быстро и точно обнаруживать очаги пожара, что особенно важно в труднодоступных районах.
• Контроль обстановки и координация действий: БПЛА обеспечивают непрерывный мониторинг ситуации, предоставляя данные для координации действий пожарных расчетов.
• Патрулирование территории: БПЛА могут патрулировать заданные территории с целью предотвращения распространения огня и контроля обстановки.
• Планирование маршрутов: БПЛА помогают в планировании безопасных маршрутов для перемещения спасателей и эвакуации пострадавших.
• Поиск и спасение пострадавших: БПЛА могут использоваться для поиска пострадавших и координации спасательных операций, особенно в условиях ограниченной видимости.
• Тушение пожаров: БПЛА могут нести на борту системы тушения пожаров, такие как порошковые огнетушители, водные распылители или специальные смеси, и доставлять их непосредственно к очагу возгорания.
• Многофункциональность: БПЛА могут быть оснащены различным специализированным оборудованием, таким как системы сброса груза, газоанализаторы, приборы радиационной и химической разведки, тепловизоры и видеокамеры.

Особенности применения БПЛА в различных условиях

Применение БПЛА в различных условиях требует учета специфических факторов, влияющих на эффективность и безопасность их работы:

• Высота полета: Рекомендуемая высота полета для БАС самолетного типа составляет от 200 до 500 метров, а для БАС вертолетного типа – от 50 до 200 метров. Высота полета может варьироваться в зависимости от метеорологических условий, особенностей местности и задач.
• Плотность маршрутов поиска: Расстояние между маршрутами осмотра не должно превышать удвоенной высоты полета.
• Условия горной местности: В горах необходимо проводить детальный осмотр ущелий, долин и русел рек, а также вершин гор со всех сторон. Необходимо учитывать экранирующее воздействие гор на распространение радиоволн, наличие турбулентности и сильных потоков воздуха.
• Условия пустынной местности: Следует учитывать частые ветровые явления, возможность образования тумана, повышенную вероятность загрязнения и влияние высоких температур на летно-технические характеристики БПЛА.

Методы поиска и доставки грузов

В зависимости от задач применяются различные методы поиска и доставки грузов:

• Поиск способом «Гребенка»: Обследование района поиска несколькими БПЛА, летящими по параллельным маршрутам.
• Поиск способом «Параллельное галсирование»: Обследование района несколькими БПЛА или последовательно одним БПЛА.
• Поиск способом «Расширяющийся квадрат»: Обследование района вокруг известной точки.
• Поиск способом «Заданный маршрут»: Обследование полосы местности вдоль заданного пути.
• Доставка грузов: При наличии информации о координатах и типе необходимого груза, БПЛА может доставить его на место бедствия, используя систему сброса груза или посадки.

При оценке времени доставки следует учитывать случайный характер процесса и оценивать его по выражению Та = Т’мин [п + Р(k- 1)], где Та – время, не превышенное с гарантированной вероятностью, Тмин - минимальное время полета, п - количество БПЛА, к – средняя величина отношения времени полета к минимальному, Р – стохастичность процесса [1, с. 13].

Тактика тушения пожаров с использованием БПЛА

Тактика тушения пожаров с использованием БПЛА состоит из нескольких этапов:

• Разработка общего плана действий: Оценка целесообразности использования БПЛА, определение мест применения, выбор технологий пожаротушения и создание плана действий.
• Оптимизация действий: Определение оптимальных параметров деятельности системы, включая применяемое огнетушащее вещество, способ полета, параметры расчетной позиции.
• Планирование реализации плана: Разработка организационных мероприятий по взаимодействию БПЛА с другими подразделениями, уточнение порядка использования технических средств объекта пожара [4, с. 84].

Применение тепловизионных технологий

Тепловизионные камеры, установленные на БПЛА, позволяют проводить разведку пожаров, обнаруживать зоны обрушения, а также находить пострадавших, даже в условиях ограниченной видимости. Однако следует учитывать ряд ограничений [3, с. 27]:

• Тепловизоры малоэффективны при работе в дождь и снег, а также в дневное время суток при поиске пострадавших под завалами.
• Необходимо соблюдать минимальное расстояние от здания для корректного мониторинга.
• Зеркальные поверхности и водяной пар могут искажать изображение и «ослеплять» тепловизор.
• Важно учитывать ориентацию плоскостей относительно тепловизора, так как плоскости, расположенные перпендикулярно к линии визирования, выглядят горячее.

Вывод

Проведенное исследование показало, что БПЛА являются перспективным и эффективным инструментом для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ. Универсальность и многофункциональность БПЛА позволяют решать широкий спектр задач, ускорить реагирование на чрезвычайные ситуации, повысить ситуационную осведомленность и улучшить эффективность проводимых операций. Для полной реализации потенциала БПЛА необходимо уделить первоочередное внимание обучению операторов, технологическому развитию, разработке надежных операционных протоколов и дальнейшему совершенствованию существующих методов. Стратегическая интеграция и непрерывная оценка операций с БПЛА имеют решающее значение для обеспечения постоянного успеха и безопасности.