引 言
我国拥有960万平方公里国土，超过14亿人口，同时也是世界上自然灾害最为严重的国家之一，灾害种类多，分布地域广，发生频率高，造成损失重。例如2019年四川凉山木里火灾，2020年四川凉山西昌火灾，造成49名消防队员牺牲，举国震惊悲痛。2020年南方洪涝灾害，造成全国27省（区、市）3020万人次受灾，140人死亡失踪，直接经济损失617.9亿元。
航空应急救援以其响应速度快、适用性强、效果明显、科技含量高等特点，已经成为全民期待，未来将在森林消防、地震地质救援、重大卫生防疫、海上事故救援等方面发挥重要作用。
1 国家机关对航空应急救援顶层要求
国家应急管理部在2021年1月7日的全国应急管理工作会议明确提出“大力加强航空消防应急救援体系建设。按照中央与地方结合、购买与租赁结合、研发与引进结合、短期和长远结合的原则，构建大型固定翼飞机、直升机与无人机高低搭配、远近结合、布局合理、功能合成的航空器体系，在大型灭火飞机上要实现破题。健全完善空域使用、航路航线审批、飞行服务保障、机场骨干网络联动机制，抓好航空护林站、直升机临时起降点、野外加油等设施建设，完善气象保障、训练基地、化学灭火等基础设施配备。”
从公开讯息可以看出应急管理部在大力推动航空应急救援建设，例如与顺丰集团签订应急物流配送合作框架协议、为昆明航空救援支队配备直升机等。
2 航空应急救援相关分析
2.1 应用场景及航空平台分析
参考美国应急救援体系，航空应急救援具体飞行任务包括快速灾情、关键需求评估；接送救灾专家，包括公共安全人员、警察、消防队员、紧急事件管理人员和应急救援人员；运送重要人员和物资、包括城市搜救队和专用设备；大气辐射监控；快速输送数据、报告和素材；搜救；辅助通信中继；空中支援以满足紧急事件生存和救援行动中商业、社团、行业、农业和健康福利等方面的基本优先需求；运送医疗队和物资；运送病患；部署灾难救援人员；紧急疏散、包括高层建筑物火灾紧急疏散工作；空中指挥和控制；监控临时飞行限制执行情况；安全和人群控制；要员视察；有害物处置；管线和电力巡查。
根据上述救援场景，梳理航空平台类型需求，列表如下：
表1 航空平台类型需求表
根据上述航空应急救援应用场景分析，可以分为3大类：
救援指挥、侦查监控、救援实施（人员运送、物资投放、特种作业）。
针对救援指挥场景，我们认为航空平台需具备速度快、航程长、载荷大的特点。因此推荐使用涡扇支线飞机（如ARJ21）或涡桨支线飞机（如MA700）。
针对侦查监控场景，我们认为航空平台需具备制空时间长、机动灵活、起降方便的特点。因此推荐使用无人机、轻小型直升机。
针对救援实施场景特种作业如灭火、搜救、空投等，我们认为航空平台需具备“低空低速”性能，提供飞行员和观察员对于地面最佳的视野，便于监控地面状况，因此推荐各类直升机。针对如人员运送选择固定翼飞机、大型直升机，针对物资投放推荐各类直升机、无人机。
图1 直升机救援作业
图2 医疗救援机
2.2 机载系统/任务系统特点分析
因应急救援航空平台（固定翼、直升机）需具备面向多灾种的全时空实时感知、全周期实时监控、空天地一体化的智能监测、指挥、控制和评价功能，因此航空平台除传统航电系统通信导航监视外，需重点考虑扩展具备典型中国特色的北斗卫星导航（包括北斗短报文）、高通量Ka卫通、5G。
北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。 防灾减灾领域，是北斗应用较为突出的行业应用之一。通过北斗系统的短报文与位置报告功能，实现灾害预警速报、救灾指挥调度、快速应急通信等，可极大提高灾害应急救援反应速度和决策能力。主要包括灾情上报、灾害预警、救灾指挥、灾情通信、楼宇桥梁水库等监测等应用。其中，救灾指挥、灾情通信使用了北斗特有的短报文功能，楼宇桥梁水库等应用利用了高精度北斗服务。
应急通信的基本特点是通信时间、地点具有随机性、紧急性，通信服务保障要具有灵活型、可靠性。Ka卫星通信系统波段的频率范围为26.5GHz-40GHz，相比Ku波段，Ka波段频率更高，相同口径的天线其波束更窄，天线的指向性更好，这意味着天线接收到的邻星干扰更少，在偏轴功率谱密度上的限制也会更小，从而可以使用口径更小的天线，减轻系统整体重量和功耗。使得Ka卫通在覆盖区域、传输能力、应用种类、容灾性能、操作搬移等方面优势明显。
无人机机载任务系统需具备远程运输保障、数据快速采集、数据快速处理、多源数据融合、数据远程回传功能。
2.3 地面支持平台特点分析
地面支持系统以地理信息、地空数据传输和航空应急资源为主要内容的航空调度信息系统。需具备如下能力：
公共基础能力：即位置及航迹监视、指挥、飞行计划申报、基础数据管理与显示、查询、任务生成、任务监测、接收并显示不同高度层飞机的ADS-B信息、气象服务、统计与回放等。
数据库查询与管理能力：即航空公司或单位数据库、航空器信息和人员应急装备信息、应急救援相关规章制度数据库、应急救援相关标准数据库等。
对外接口能力：即和外部相关平台进行对接，接收其航空器飞行监视信息，并能通过外部平台对其注册的航空器进行调度。
图3 地面支持平台示意图
3 建议
因应急救援体系航空力量建设不仅涉及航空领域本身，还涉及通信、检测、监控、调度指挥、医疗、气象、空管、场地、大数据预测等诸多领域，同时还涉及与其他应急平台的融合与接入，是一项复杂的系统工程，作者建议如下：
1）以行业协会为纽带集结社会力量。依托通用航空、应急管理行业协会，搭建社会航空救援协作服务平台，引导社会力量有序高效参与应急救援行动。由国家应急救援部牵头，统筹航空应急救援社会力量信息化建设。
2）建立社会力量救援参与机制。采取与通航公司、地方专业队伍、志愿者队伍相结合的方式，建立共训共练、救援合作机制。明确航空应急救援社会力量在应急救援工作中的响应层级与角色分工，确立常态化的工作机制。
3）完善社会力量救援保障机制。探索救援队伍社会化服务补偿机制，鼓励和引导社会力量参与航空应急救援，对开展航空应急救援的社会单位及个人按规定予以补偿，鼓励社会航空救援力量发展与壮大。
参考文献：
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