斯洛伐克军用森林如何利用自主无人机改进野火探测

斯洛伐克军事森林公司 (VLM) 是一家国有企业，负责管理军事训练区内大片森林和农田，旗下四个区域分支机构拥有 63,000 公顷的土地。作为国防部下属机构，VLM 在管理森林资源的同时，还需遵守严格的安全规程，因此面临着独特的挑战。VLM 采取了积极主动的方式，将自主无人机技术应用于扎霍里军事区，以加强该地区的监控和安全保障。扎霍里军事区自 1950 年以来一直是重要的军事训练基地。在 NestGen '25 的一次会议上，我们采访了 UAVONIC 的首席执行官 Michal Severa。UAVONIC 是一家总部位于斯洛伐克布拉迪斯拉发的领先无人机技术供应商，专注于航空技术，为建筑、能源和工业应用提供基于无人机的解决方案，并在无人机集成、自动化和数据采集方面拥有丰富的经验。以下是他们关于实施自动化无人机解决方案进行野火探测的见解👇

“了解高易燃松树林与干燥环境和强风相结合的各种因素，对于制定有效的预防和应对策略至关重要。” - Michal Severa，UAVONIC 首席执行官

斯洛伐克西部的扎霍里耶地区由于以下原因存在严重的野火风险：

• 高度易燃的地形：该地区覆盖着大片松树林，这些松树林极易燃，尤其是在干燥的环境和强风的共同作用下。
• 历史野火损失：过去的事件造成了巨大的破坏，包括 1994 年烧毁 1171 公顷的野火、2007 年烧毁 3 公顷的火灾以及 2012 年吞噬 200 公顷松树林的火灾。
• 探测局限性：传统的野火探测方法存在诸多缺陷。卫星技术虽然能够提供大规模的追踪，但早期预警能力有限。瞭望塔的覆盖范围有限，而民众报告虽然有所帮助，但往往为时已晚，报告者此时已身处险境。
• 响应时间至关重要：野火的迅速蔓延需要立即获得准确的信息，以便消防员进行有效响应，这就迫切需要更快的检测和评估能力。

该地区沙质地形加剧了这些挑战，一旦火势蔓延到初期阶段之后，就很难控制。因此，迫切需要能够及早发现野火并防止重大损失的早期预警系统。

UAVONIC公司利用DJI的DJI Dock技术，并集成FlytBase软件，为垂直定位（VLM）部署了一套自主无人机系统。这套一体化的无人机解决方案能够对扎霍里军事区27000公顷的森林进行持续、自动化的监测。

该解决方案包含以下组件：

• 硬件： DJI 底座搭配 Mavic 3T 无人机，该无人机配备可见光和热成像摄像头
• 软件： FlytBase本地部署解决方案，用于安全自主运营
• 一体化： 与VLM森林管理系统的自定义地图集成
• 沟通： 用于数据传输的星链连接

该系统利用先进的热成像技术探测热异常，相比传统探测方法有了显著提升。无人机能够自主运行，沿预定航线进行定期巡逻，从而大幅提高早期发现野火的几率。

DJI 的充电底座可容纳无人机，并兼作其充电和数据卸载站。

• 该系统定期执行自动任务，覆盖码头周围2-3公里半径的范围。
• 无人机在飞行过程中可同时拍摄可见光（4K）和热成像（640×512像素）图像。
• 在操作范围内，数据通过 DJI 的图传系统传输回基座。
• 该对接平台通过星链将捕获的数据上传到FlytBase服务器进行处理。
• 如果检测到潜在火灾，系统会向操作员发出警报，操作员可以核实威胁并与消防队协调行动。
• 在未来的应用中，基于人工智能的检测将进一步实现对热异常的自动化识别。

该系统在严格的空域和技术限制下运行，最大飞行高度保持在离地120米以内，同时仍能提供有效的覆盖范围。热成像功能将有效监测范围扩展至5公里，从而实现对野火的精准探测和态势感知。

在军事管制空域部署无人机一体化解决方案面临诸多挑战。UAVONIC于8月进行了为期数天的初步测试，以评估实际无线电信号范围，并收集视频和照片素材，从而验证最佳飞行参数。在真实环境（35°C以上）下进行测试对于验证技术规格和运行参数至关重要。

实施过程中需要克服几个关键挑战：

• IT 安全集成： 作为国防部下属的国有企业，VLM 遵循严格的军用信息安全标准。构建一个既满足 VLM 安全要求又满足FlytBase运行需求的网络架构是一项重大挑战，需要 VLM 的 IT 团队和FlytBase的开发人员密切协作。
• 空域协调： 在限制空域（LZR 314）内作业需要建立与马拉基空中交通管制部门持续通信的程序，并与在同一高度区作业的祖扎纳射击场的军事训练活动进行协调。
• 技术限制： 虽然该系统的理论最大覆盖范围为15公里（欧洲CE标准下为8公里），但由于地面安装和树木遮挡等原因，实际使用范围仅限于2-2.5公里半径内。因此，需要对基站进行策略性布局，以优化覆盖范围并确保可靠运行。

自主无人机系统的应用为VLM的野火管理能力带来了显著的益处：

加强监测覆盖范围‍

该系统可对码头周围 2-3 公里半径内的森林区域进行定期空中监测，热成像探测功能可将有效覆盖范围扩展至 5 公里。

早期检测能力提升‍

定期自主飞行可以提高在野火初期（此时最容易控制）发现野火的概率。

全天候准备

‍这种“无人机箱”系统可确保在检测到火灾风险时能够立即部署，从而保证无人机的持续可用性，缩短响应时间。

减少人力资源需求‍

该系统的自主性最大限度地减少了对人工操作的需求，使 VLM 能够将人员分配到其他关键任务中。

更好的态势感知能力

该系统提供实时空中视图，帮助救援人员了解火灾的规模、方向和强度，从而提高战术决策能力。

“只有通过实际测试才能验证技术规格书中的内容。我们很高兴VLM委托我们进行这些测试，我们也进行了测试，以证明DJI底座和FlytBase确实是适合日常运营的正确解决方案。” 说 UAVONIC首席执行官Michal Severa。

UAVONIC 和 VLM 正在致力于多项改进，以进一步提升系统的功能：

• AI集成：应用机器学习技术实现火灾和烟雾的自动探测，以减少对人工监控的依赖，使探测速度更快、效率更高。
• 多码头部署：计划通过在 VLM 的四个运营区域安装额外的码头站来扩展系统，从而创建一个全面的监控网络。
• 中央控制室：建立一个中央运营中心，用于管理斯洛伐克境内所有VLM运营的无人机站。
• 监管框架：继续与国家主管部门合作，为超视距飞行作业制定成功的空域法规。
• DJI RTK 实现：探索使用 DJI RTK 技术作为中继站来增加系统的操作范围。

该系统的未来发展将着重于实现更高的自动化程度和扩大覆盖范围，同时保持军事应用所需的高安全标准。

VLM公司采用自主无人机系统进行野火探测，标志着其森林管理能力的显著提升。通过利用集成热成像和安全自主运行功能的无人机系统，VLM公司增强了在野火早期阶段进行探测和响应的能力。

“大疆M3T无人机与对接平台的结合已被证明对持续区域监控非常有价值。我们仍在探索成功的空域监管框架，但我们看到自动化和人工智能集成在该项目中具有巨大的潜力。” 说 UAVONIC首席执行官Michal Severa。