问题:森林火灾防控仍面临“发现难、靠近难、处置险”等多重挑战;受地形复杂、风向多变、可燃物连续分布等因素影响,部分林区一旦起火,火势蔓延快,且容易出现复燃。传统巡护与地面扑救往往需要人员深入火场或高危区域长时间作业,不仅安全风险高,也对“早发现、早处置”的时效提出更严要求。随着极端天气增多、森林资源保护力度加大,如何以更低成本、更高效率提升早期处置能力,成为防火体系升级的重要课题。 原因:从技术看,单架飞行器在续航、载荷、覆盖范围和任务冗余上存明显限制;从管理看,山地林区的通信链路、协同调度和标准化作业流程仍有待完善;从应用看,针对“初起火”和“余烬复燃”的分层处置手段不足,常出现“发现后难以快速形成有效压制”的空档期。,面向集群化、模块化和体系化的新型低空装备方案,成为高校与企业联合攻关的重点方向。 影响:在“建行杯”第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛四川省复赛决赛中,由航空学院团队提出的《基于固定翼无人机集群编队的森林火灾巡防扑救控制体系》获得金奖。项目聚焦林火早期处置与风险降低,提出“双冗余矢量构型+模块化挂架平台”的总体方案:一上,依托机载灭火系统实现灭火弹精准抛洒,并通过多机协同提高覆盖效率;另一方面,针对火后余烬复燃风险,设置“余烬歼灭”处置模块,提升二次复燃抑制能力,尽量把处置窗口前移,将风险控制早期。项目已取得多项国家专利,并与对应的高校实验室及企业共建测试平台,开展多轮林火模拟验证,为工程化应用奠定基础。业内人士认为,集群化固定翼平台在航程与覆盖效率上具备优势,若能与地面指挥、前端感知和应急体系深度衔接,有望在林区常态化巡防、火情快速核查和初起火压制中形成重要补充。 对策:竞赛成果也反映出高校创新组织方式的调整。据介绍,该校围绕赛事构建“发动—选拔—培育”三阶段工作链条,通过校院联动、跨部门协同、模拟路演和针对性辅导等方式,提升项目成熟度与表达质量;同时将实验验证、专利布局、企业测试纳入同一训练体系,推动方案从“能讲清”走向“可测试、可迭代、可落地”。对防火装备创新而言,这个路径的意义在于:以真实场景牵引关键技术攻关,以标准化训练提升工程化能力,以产学研协同缩短从原型到应用的闭环周期。 前景:从更广视角看,低空装备在应急管理领域的应用正在加速,但要进入常态化运行体系,仍需在任务规范、空域保障、通信链路、协同指挥、环境适应性与安全评估等完善制度与技术支撑。未来,固定翼无人机集群方案若能与卫星遥感、地面瞭望、气象预警及林区网格化管理联动,并在多地开展分季节、分地貌的规模化验证,将有助于深入明确成本边界和更优部署方式。同时,复合型人才培养同样关键:既懂飞行器平台与控制算法,又熟悉应急流程与林火机理,才能让装备真正“用得上、用得稳、用得安全”。
这个成果为森林防火提供了新的技术路径,也表明了高校在科技创新与社会服务中的作用;随着无人机技术持续成熟、应用不断扩展,其在安全防护与应急救援等领域的价值有望更释放。