目前，国内部分林区已经开始尝试采用无人机进行森林防火作业，但基本上采用小型旋翼无人机，一般控制距离10公里左右，一次升空巡护时间不大于1小时。而大部分重点林区的航空护林站航护作业半径少则100公里多则300多公里，且林区人烟稀少、交通不便，山区地形对无线通信遮挡问题普遍，单纯采用小型旋翼无人机很难满足大面积日常巡护要求。采用具有卫星中继或多机中继通信能力的长航时无人机是实现大面积、远距离无人机航空护林作业的有效手段。
1.森林防火对无人机的需求
森林防火目前使用的航空护林飞机在夜间和能见度低的条件下均不能起飞执行火场侦察和巡护任务，不能实现对火场全天侯实施侦察实时掌握火场变化态势、对卫星监测热点进行核查或对火灾高发区进行巡护，而恰恰在这期间比较容易发生森林火灾，同时地面各级森林防火指挥部门又最需掌握林火发展态势，可是，又没有相应的手段获得获得火场信息和对卫星林火热点的核查，只能等待满足有人机起飞的条件下，由有人机完成，结果是贻误战机，这是森林防火亟需解决的难题之一。而无人机完全可以解决这一难题，无人机平台通过搭载摄像设备和影像传输设备，可全天候随时执行火警侦察和巡护任务。地面人员通过接收来自无人机的无线信号，随时掌握火场动态信息和对卫星林火监测热点的核查。无人机可以全天候地在对火场进行侦察和测绘，在林区上空巡护及时发现火情、报告火场位置。无人机是一个集各项高科技于一体的复杂系统，需要数名多学科的科技人员进行操控运行，而且其能够执行的任务又比较单一，只能作为有人机不能起飞时的补充。
选择合适的无人机平台配备彩色专业CCD任务载荷和专业红外探测任务载荷，在距地面800米到3000米飞行高度对地面火场进行实时观察，将获取的图像数据实时传回地面。为前线指挥部第一时间提供火场地理坐标(经、纬度)、火场面积、火场边界、火场火头蔓延趋势等火场态势情报，通过任务分析人员形成火场态势图并提供给指挥部，使前线指挥部迅速调配人员进行重点区域灭火工作，及时通知森林消防专业队撤离危险地区，并根据火场图像资料为消防人员提供撤离路径。对已消灭明火的区域采用制冷红外线设备对地面进行红外探测，穿透烟雾遥感到地表的温度情况，探查地下火和余火，以防止死灰复燃。
无人机配备专业的任务载荷，按预定航迹对林区进行空中巡护，并将空中获取的图像数据实时传回地面测控站，地面测控站将实时图像通过网络传给防火值班部门。对于可疑点或区域，通过遥控指令可改变无人机飞行航迹及飞行高度进行详查，详查图像通过无线链路实时传回地面，对已出现火情的地区进行空中火情态势观察。
无人机在森林防火中的应用需要搭载可见光成像任务载荷和红外成像任务载荷。可见光载荷可以把火场的实况拍成彩色视频或数码照片传回地面测控站，可收到新闻的效果，看到的是浓烟滚滚和火场相邻关系，看不到准确的火线和火头的位置。在火场侦察中主要是掌握火线和火头的位置，使之落到地形图上，达到测绘的效果，以便准确掌握火场的发展变化态势。红外线成像任务载荷能够透过烟雾遥测到地面火点的温度和火线的准确位置，其采集的火场信息传回地面后通过专门图像处理软件和成图软件处理，可以形成供各级森林防火部门的领导和指挥员使用的火场态势图。
无人机平台搭载红外线成像任务载荷应用到森林防火中，能够昼夜24小时随时起飞执行火场侦察任务，克服了有人机受日落日出时间、能见度、夜间等因素的限制而不能随时起飞执行任务的困难。比如，无人机对白天和夜间没有分别，对能见度的大小也没有分别，除了大风和降雨外能够全天候起飞作业。
5.系统使用
大型无人机基于卫星通信远距离机动执行任务
地面控制站部署于城市中，无人机部署在任务区机场。地面测控站与机场航管建立通信联系，在机场测控无人机在机场跑道起降，在机场起飞后与卫星建立通信后交由地面测控站控制，无人机按规划航路巡航飞抵作业区域进行执行任务。执行任务过程中，实时将图像信息回传到地面控制站，地面站基于卫星链路实时接收侦察图像并实时显示，地面专业人员基于图像进行处理、判断，一旦发现火情，将火势和着火位置，通过地面通信系统上报到森林防火管理部门。
中小型固定翼无人机中继通信在固定区域作业
地面控制站部署于航空护林站机场附近，并与机场航管建立通信联系。每次作业，首先放飞中继无人机，之后起飞作业无人机。由中继无人机在高空盘旋作为数据链中继平台，实现作业无人机和地面站间连续测控与图像传输通信。
中继无人机按规划航路飞行到中继区高空盘旋，作业无人机按规划航路巡航飞行到作业区进行作业，实时将图像信息通过中继无人机回传到地面控制站，地面控制实时显示、处理、判断火情;一旦发现火情，将火势和着火位置，通过地面通信系统上报到护林站航护部门。
小型无人机系统前置部署进行火场侦察
针对已发生火灾林区，地面控制站、小型旋翼无人机、无人直升机随运输保障车辆机动部署到火场附近，利用无人机抵近进行火情侦察，辅助现场指挥人员火情判断、灭火指挥调度。小型旋翼无人机对视距内近距离火情进行侦察;无人机直升机对视距内中距离火情进行侦察。无人机按规划航路飞行到火场区域，进行火情勘察作业，实时将图像信息回传到地面和现场指挥员，指挥员根据掌握的火场实时情况进行指挥扑火，并把掌握的新情况上报上级指挥部门。推荐阅读：警用无人机应用
6.问题
无人机应用在森林防火中还有许多工作需要去做。火场上空空气湍流、带电气团对无人机安全飞行的影响不清楚，特别是对旋翼型无人机的影响，需要专门研究;还没有用于火场侦察专门的任务载荷，需要在明确需求的基础上，定制集成制造;建立无人机在森林防火中应用的标准，使得应用到森林防火中的无人机系统相互兼容，增强无人机在各地区应用的机动性和灵活性。
