向锦武院士：数值赋能空天地一体化无人应急救援体系发展

数值赋能空天地一体化无人应急救援体系发展

9月8-10日，2026中国国际应急管理展览会在北京国家会议中心成功举办，20余场供需对接、援外培训及技术路演、新产品发布等活动同期举办。

“低空经济赋能应急管理高质量发展”活动中，中国工程院院士、飞行器设计专家向锦武围绕“数值赋能空天地一体化无人应急救援体系发展”，阐述了构建以“感、传、知、决、控”五大技术群为支撑的空天地一体化无人应急救援体系的必要性及面临的挑战，并提出了加强顶层设计和实战验证等建议。

以下内容为向锦武院士的主旨报告视频、音频与摘要。

 

一、形势与需求

为什么需要无人应急救援体系

我国灾害事故呈现极端化、复合化趋势，“全灾种、大应急”任务空前艰巨。

近年重特大自然灾害频发：地震、洪涝、森林草原火灾、危化品事故、城市内涝等。

极端场景特征：高原高寒、深水深海、长大隧道、“三断”（断路、断网、断电）

“全灾种、大应急”——任务空前艰巨，传统手段难以覆盖。

传统应急救援面临“进不去、看不见、联不上、救不快”四大痛点

进不去：道路中断、环境危险，人员和大型装备难以第一时间抵达

看不见：浓烟、夜间、废墟遮蔽，“盲人救援”

联不上：“三断”条件下指挥通信中断

救不快：黄金72小时与白金10分钟窗口内，响应迟滞，人员以血肉之躯涉险

国家顶层设计已为无人化、智能化应急装备指明方向

（1）1小时航空救援网络，空天地配合

《现代化应急体系建设“十五五”规划》

（2）通导感融合，垂域大模型，机群协同

《安全应急装备产业发展“十五五”规划》

（3）机械化换人、自动化减人、智能化无人

《关于加快应急管理装备创新发展的指导意见》

核心趋势：公共安全治理模式向事前预防转型

政策要点：

1小时航空救援圈，分钟级响应

低空经济与应急深度融合

无人装备统型与标准建设

垂域大模型+数字孪生赋能实战

以无人系统为核心、以数智技术为引擎，是重塑应急救援模式的战略路径

机器换人：代替人进入危险区域，减少人员伤亡风险

数智增效：感知更快、决策更准、协同更强

如何把“会飞的平台”变成“会救援的体系”？

 

二、体系内涵

什么是空天地一体化应急救援体系

空天地一体化无人应急救援体系，是“一张网、一个脑、一群机”的有机整体

以天基信息为眼、空中平台为干、地面装备为足、智能网络为脉、指挥大脑为心

三大特征：无人化（机器换人）、网络化（空天地互联）、智能化（自主感知决策）

从“会飞的平台”到“会救援的体系”

体系总体架构——五层协同

天：卫星遥感/通信/北斗导航

空：固定翼/多旋翼/系留/eVTOL

地：无人机/机器人/机器狗/物联网传感

网：低空智联网（通导感一体）

脑：应急垂域大模型+数字孪生+推演调度——信息流与指挥流双向贯通

救援全流程闭环——从“小时级”到“分钟级”

全流程：监测预警——快速感知——态势研判——决策调度——协同处置——评估恢复

OODA理念：感知——决策——x行动闭环更快，就能跑赢灾情演化

对比：  传统模式（层层上报、小时级）vs无人体系（自主闭环、分钟级）

无人应急装备谱系——按任务族谱系化发展

八大任务族：侦察感知、通信中继、照明保障、物资投送、灭火处置、搜救定位、医疗后送、工程抢险

“小快轻智”与“高精特专”并重，通用主战装备统型。

 

三、关键技术

数智如何赋能

五大技术群——“感、传、知、决、控”构成数智赋能技术底座

感：多源智能感知

传：韧性通信组网

知：认知与推演

决：智能决策调度

控：自主控制与集群

五大技术群构成数智赋能技术底座，支撑体系运转。

空天地多源智能感知——让灾区“透明化”

（1）卫星遥感大范围快速评估+无人机抵近精细侦察+地面传感网持续监测

（2）多模态融合感知：可见光/红外/雷达/生命探测，穿透烟雾、夜间、废墟

（3）AI目标识别：被困人员、火点、决口、滑坡体的自动发现与定位

（4）应用方向：林火早期识别、洪涝过水提取、地震纸质遥感快速评估

韧性通信组网——“三断”条件下不断联

（1）无人机空中中断基站（系留/长航时轮替）+高通量卫星+地面自组网

（2）通导感一体化、空天地融合集群指挥调度通信、低宽带智能增强

（3）团队实践：机载边缘节点实现传感融合与多机协同组网（“机载大脑指控盒”）

智能决策大脑——从“经验指挥”到“指挥推演”

（1）应急垂域大模型与智能体：灾情研判、预案匹配、辅助决策

（2）灾害动态演化推演（火势蔓延、洪水演进、次生灾害链）+数字孪生战场

（3）资源调度优化：多队伍、多装备、多目标的全局最优调配

（4）OODA闭环：秒级威胁定级、自主生成处置策略（AI决策持续输入）

无人装备自主作业与集群协同——从“单机遥控”到“群体智能”

（1）复杂环境自主导航与避障（无GPS、浓烟、废墟）

（2）异构机群协同：侦察——中继——处置——评估多机种无缝衔接

（3）人机混合编队：无人装备前突、救援人员殿后

（4）具身智能：装备即智能体，“即插即用”赋能各类平台（具身智能、异构多机调度技术接入）

 

四、典型场景

体系怎么用、实战怎么用

森林草原火灾——“早发现、快侦察、立体打、清余火”

（1）火情超前预警与蔓延推演，替代人员抵近火线侦察

（2）早发现、快侦察、立体打、清余火

多机型协同：固定翼巡查+多旋翼抵近+重载灭火

地震地质灾害——“三断”绝境下的体系化救援

黄金72小时内的“通信恢复速度”和“搜救定位精度”决定生死。

“三断”条件下无人机应急通信是第一要务。通信通了，后面的救援才有指挥、有协调、有效率。

洪涝与水域救援——“空中之眼+水面之手”

（1）无人机巡堤：管涌、渗漏AI自动识别

（2）无人机与无人艇空地协同，避免救援人员涉水涉险

（3）救生器材精准投送至被困人员

内涝排险与水质实时监测/智能巡堤查险/被困人员搜救定位

危化品事故与城市火灾——“无人侦检、远程处置”

战法：防爆无人机抵近侦检（毒气、温度、结构）——态势回传与风险推演——远程灭火/堵漏/洗消

高层建筑无人机灭火救援：可拓展高原高寒、隧道、海上等极端场景

 

五、挑战、趋势与建议

从灾害之痛，到体系之解，到数智之钥，到实战之用，到未来之路

正视挑战——体系发展仍面临五道坎

空域协同与运行法规

装备统型与接口标准

复杂极端环境可靠性

实战检验与演练不足

复合型人才短缺（懂救援+懂无人+懂AI）

技术趋势——无人化、电动化、网络化、智能化、集群化

（1）人工智能大模型与具身智能深度融入装备（从“可飞”到“会飞、能协同、懂救援”）

（2）“低空+应急”与低空经济互促互进：低空智联网既是经济底座，也是救援命脉。

（3）平急两用：平时巡护监测（事前预防）、急时应急救援（事后处置）。

发展建议——政产学研用协同，加快体系化落地

（1）加强顶层设计：将空天地一体化无人应急救援体系纳入国家应急装备体系规划。

（2）开房实战场景：建立常态化装备实战测试验证与演习演练机制。

（3）推进标准统型：通用主战装备统型、接口与数据标准先行。

（4）构建产业生态：创新联合体、“小快轻智”与“高精特专”装备并举。

（5）深化国际合作：依托“一带一路”自然灾害防治和应急管理国际合作机制，推动装备与标准“走出去”。

让无人系统冲向最危险的地方，让救援人员远离伤亡。

（本文根据现场录音整理）