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将有人驾驶的搜救（SAR）直升机与无人驾驶航空系统（又称无人机）结合在一起的设想，其实现的时机已经成熟。在搜救直升机准备起飞之前，可以立即派遣遥控无人机搜索受害者并识别着陆区危险。一旦升空，SAR直升机机组人员就可以利用无人机的数据缩短飞往遇难者的时间。
美国国家航空航天局变革性垂直飞行第 4工作组-公共服务组组长、国际飞行器研究公司总裁约翰尼·杜（Johnny T. Doo）说： “无人系统作为搜救行动的一部分，可以减少搜救人员在未知危险环境下的暴露和风险。 ”无人机/通用航空顾问胡安·普拉萨（Juan Plaza）补充说： “这是一种越来越受欢迎的组合，因为有些搜救任务是人类无法完成的。 例如，无人机可以在夜间火灾和其他对有人驾驶飞机构成危险的环境条件下搜寻受害者”。
对于搜救人员来说，最大的问题是编队合作的概念能走多远。 鉴于人工智能（AI）、自主（自飞）无人机和载人直升机机载计算能力的进步，未来的搜救直升机似乎有可能在成群的自我协调监视无人机的陪伴下飞行，而这些无人机所能做的不仅仅是将视觉数据传回给操作人员。
行之有效的新想法
对于许多搜救人员来说，无人机和直升机的组合仍是一个新想法。 不过，无数地面搜救单位正在培育这种理念。 贝尔公司准公共客户解决方案经理特里·宫内（ Terry Miyauchi ）说： “进行搜救行动的传统空中公共安全单位通常为地面单位提供支持。 这些地面单位在与空中搜救单位协调行动时已经开始直接使用小型无人机。 ”
加拿大武装部队将以色列航空航天工业公司的一架 “苍鹭”（Heron）无人机与民用航空搜救协会（CASARA）驾驶的一架固定翼飞机联合进行了一次概念验证性搜救演习。 他们在阿尔伯塔省的萨菲尔德模拟了一起飞机失事事件，由现场演员扮演 “受害者”。
“在这次演习中，‘苍鹭’无人机将使用网格模式发现目标，然后我们飞进去，向地面上的人员投放一个小型空中救援包。 ”萨斯喀彻温省的飞行员兼总裁弗兰克·舒尔曼斯（Frank Schuurmans）说，“这是我们第一次接触这样的团队合作，效果很好。 随着无人机技术的进步，我可以预见无人机与有人驾驶航空器编队救援将成为我们未来的重要组成部分。 ”
不仅仅是监视
在目前的有人/无人编队合作模式中，地面控制的无人机与搜救直升机合作，发现并营救受害者。 两者分开行动，地面无人机控制人员与飞行中的直升机机组人员共享信息。
西科斯基公司正在开发设计的超级搜索系统（SuperSearch）结合了用于搜救行动的矩阵技术。 据西科斯基公司称，超级搜索利用先进的算法在指定区域内搜索救生筏或船只等物体。 该公司的模拟结果表明，与使用传统搜索模式相比，SuperSearch 找到此类物体的速度最多可提高 30%。
伊戈尔·切列平斯基(Igor Cherepinsky)是西科斯基创新公司的主管，该公司是西科斯基公司开发下一代技术（如西科斯基矩阵自主飞行控制系统）的部门。 在切列平斯基看来，超级搜索只是 Matrix 为搜救行动（尤其将直升机和无人机编队的搜救行动）所提供功能的开始。 他预计，使用 Matrix 的西科斯基搜救直升机将与一系列自主监视无人机协同飞行。 在这种模式下，无人机会搜索任务区域，并将数据发回直升机的计算机，计算机会自动筛选发现的情况，并提醒飞行员注意最有可能匹配的情况。
由于直升机的飞行系统由 Matrix 管理，飞行员可以腾出时间仔细分析预先筛选的无人机数据。 这样，他们就能更快地做出更明智的决定，从而加快救援速度，挽救更多生命。 切列平斯基说： “我们希望让飞行员不必再专注于管理周期变矩和总距，让他们能够更多地考虑实际的救援任务。 我们还希望减少与大量传感器连接的工作量，只将最有用的内容以集成的方式呈现给他们。 ”
莱昂纳多直升机公司也在考虑先进的编队搜救响应，该公司自称是唯一一家开发和制造搜救直升机及全系列无人机的初始设备制造商。 该公司的旋转式无人机（RUAV）市场经理 罗伯托·普雷托拉尼（Roberto Pretolani）说： “我们公司已经成功展示了有人/无人机编队技术和能力，可在不同的实战演习中加强搜救行动。 这些演习包括欧洲防务局（EDA）的‘意大利之刃2015’（Italian Blade 2015）、英国皇家海军的 ‘无人勇士2016’（Unmanned Warrior 2016）以及2019年欧洲防务局的 ‘海洋2020’（OCEAN2020）。 ”
“使用有人驾驶和无人驾驶平台混合执行搜救行动可以有效提高搜索的持久性和区域覆盖率，同时只有在绝对必要的情况下才限制使用有人驾驶飞机。 ” 普雷托拉尼说，“例如，莱昂纳多公司的AWHero200公斤级旋翼式无人驾驶系统可提供长达6小时的全天候搜索能力，同时配备包括电子光学/红外摄像机、自动识别传感器和海上搜索雷达在内的搜索和救援传感器套件。 由两架飞行器组成的 AWHero 系统可以轮流部署，将搜索持续时间进一步延长至 24 小时。 ”
“在执行任务期间，AWHero可以将收集到的信息（包括实时视频）传输到地面的搜索与救援协调中心。 ”普雷托拉尼说，“AWHero可以与载人平台共享同一组信息，直接显示在莱昂纳多直升机的全数字驾驶舱人机界面上，以便机组人员在执行关键救援任务之前最大限度地了解态势。 ”
空中客车直升机公司同样对编队执行搜救任务感兴趣。 它的无人机系统是VSR700，一种基于法国 SME Guimbal 公司设计和制造的有人驾驶 Cabri G2 轻型直升机的无人版本。 空中客车直升机公司 VSR700 项目负责人尼古拉斯·德尔马斯（Nicolas Delmas）说： “VSR700 的性能和特点非常适合执行搜救任务，主要体现在它的续航时间、有效载荷、自主性和操控性上。 得益于在Cabri G2 上开发的动力系统，VSR700 还能在搜救任务中经常遇到的恶劣天气条件下飞行。 ”
德尔马斯说，目前正在为法国海军测试的 VSR700 传感器配有一个雷达和一个光电吊舱，两者都可用于搜救任务，以探测和识别陷入困境的人员和船只。 他补充说： “如果客户需要，空中客车直升机公司可以致力于整合特定的搜救任务载荷，如从VSR700上投放救生筏或救生包。 ”
空客直升机公司于2018年4月测试了一架H145直升机和VTOL无人机系统的有人/无人编队（MUM-T）能力。 “测试表明，载人平台可以完全控制无人机系统，包括其起飞和着陆。 ”德尔马斯说，“在搜救任务中，一架 VSR700 或多架 VSR700 可在一架有人驾驶直升机的控制下执行搜索任务。 这样，这个团队就能比单架直升机覆盖更大的区域。 其运营成本也低于多架载人直升机。 ”
贝尔公司也参加了这场编队竞赛，即该公司的自主吊舱运输（APT）装置。 这是一种配备四台发动机的独特机架，可从地面垂直运载位于中央吊舱内的货物，采用翼载飞行姿态从 A 点飞往 B 点，然后恢复 VTOL 姿态着陆。
贝尔公司的特里·宫内预计，APT 除了能为飞往事故现场的载人直升机提供先期观测外，还能在搜救任务中用于向受害者快速运送至关重要的物资。 “与此同时，贝尔公司认为当今搜救任务的主要响应飞机仍是有人驾驶系统。 ”他说，“这无疑是因为无人驾驶系统和有人驾驶系统在有效载荷能力、速度、航程、视线外续航能力和撤离能力方面仍然存在着巨大差距。
进入 eVTOL 时代
可以加入直升机/无人机组合的第三个角色是 eVTOL，这是一种电动垂青起降飞机，能够搭载一名或多名医护人员前往事故现场。 按照EMS eVTOL 初创公司 Jump Aero 的总裁兼创始人卡尔·迪特里希（Carl Dietrich）的设想，这些 eVTOL 可以形成有别于无人机和直升机的 “快速反应医疗桥梁”。
迪特里希解释说： “可以在搜救站、消防站和其他急救机构设立EMS eVTOL基地。 当 911 调度员接到需要高级生命支持的求助电话时，最近的 EMS eVTOL 可以立即被派往现场。 在等待救护车或空中救护直升机到达的同时，医疗急救人员可以对他们进行及时救治，改善他们的状况。 ”与燃油直升机的启动时间相比，eVTOL 能够以电力方式快速启动、飞行，因此迪特里希估计，医护人员对此类事件的响应时间可以缩短一半。
搜索救援的下一步
据 “航空历史上的今天 ”网站报道，第一次民用直升机救援发生在 1945 年 11 月 29 日。 一架配备了外部救援绞车的西科斯基YR-5A 在狂风暴雨中飞往德士古 397 号驳船，这艘驳船在距离康涅狄格州费尔菲尔德近海一英里处的彭菲尔德礁上破裂，船长约瑟夫·波利克（Joseph Pawlik）和史蒂文·彭宁格（Steven Penninger）等船员处于致命危险之中。
当西科斯基公司首席试飞员德米特里·"吉米"·维纳（Dmitry "Jimmy" Viner）驾驶YR-5A在驳船上空悬停时，美国陆军航空队上尉杰克逊·E·比格尔（Jackson E. Beighle）“将彭宁格的吊索升到机舱门口，但无法将他拉进机舱”，网站上写道，“彭宁格紧紧抓住贝格尔，维纳则驾驶直升机飞往海滩”。
船长波利克随后获救。 “当比格尔试图收回绞车钢缆时，绞车却被卡住了，波利克被悬挂在直升机下方 30 英尺处。 维纳只能带着悬挂在下方的船长再次返回岸边，小心翼翼地将他放到沙滩上”。
这次救援改变了 SAR。 有人-无人编队合作即将再次改变它。 未来，直升机、无人机和 eVTOL 的组合将成倍地扩大 SAR 操作人员的能力，使其能够快速安全地发现、治疗和转移遇险和伤患者，而这一切来可能将比我们想象的更快到来。
文章转自：公众号 挥舞Flap
来源：Manned and Unmanned Teaming in SAR: An Idea Whose Time Has Come，By James Careless，ROTOR PRO Mag，July/Aug 2021
地方低空经济发展
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