应急响应行动的先进能力（ACERO）

根据美国林业局的数据，每年都会有数千场野火向大气中释放大量使地球变暖的二氧化碳，并烧毁全国约150万英亩的森林和草原。扑灭这些大火是一项复杂而昂贵的行动，五年内的扑灭成本平均为29亿美元。控制和应对这些火灾还需要消防员和地勤人员之间的合作，以及多个政府机构运营的数十架飞机的协调。

美国国家航空航天局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心领导的紧急响应行动高级能力项目正在使用无人机和先进的航空技术来改善野外火灾协调和行动。

目前的空中灭火行动仅限于飞机能见度高的时候——否则，飞行员就有飞入地形或与其他飞机相撞的风险。这意味着飞机在夜间和浓烟期间停飞。无人机可以帮助扩大空中压制的可用时间窗口，因为飞行员可以在地面安全操作无人机。使用无人机进行空中灭火行动将降低飞行员的安全风险，并使空中野火行动更加有效。

尽管无人机和其他航空技术在过去十年中迅速发展，但应急响应人员在采用它们方面进展缓慢。继续阻碍这种采用的一个重要障碍是缺乏工具和态势感知，使响应者无法看到消防无人机在哪里运行。为了解决这个问题，ACERO正在开发空域管理技术，以便在应对野火期间在机组飞机、无人机操作员和地勤人员之间共享信息。这些技术将为所有响应者提供共同的态势感知，并确保不会与飞机操作发生冲突。ACERO开发的飞机安全软件也将降低遇到空中危险的可能性。具备这种态势感知能力将使救援人员能够安全地将无人机集成到野火行动中，并在其整个生命周期内持续抑制和监测火灾，而这目前是不可能的。

ACERO在空中通信和信息共享工具和概念方面的进步将改善荒地火灾期间的空域管理，并为响应人员提供更及时的信息，以支持应急响应期间的决策。这些进步对于实现新的无人机空中野火应对任务至关重要，如灭火、向地勤人员运送装备，以及在连接有限的地区提供通信中继。

无人机也可以用于规定的烧伤，或由专家设置和控制的火灾，这些火灾旨在烧毁作为燃料的枯死灌木，并可能导致大规模的荒地火灾。目前，这些类型的烧伤是由有人驾驶的直升机、地面生长和数量非常有限的无人机共同造成的。用于这些行动的远程操作无人机将比部署地勤人员和直升机更安全、更便宜。它还将使工作人员每年能够在更大面积的土地上进行有控制的焚烧。

2022年5月3日，美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的研究员Yasmin Arbab在加利福尼亚州雷丁测试了一种为消防无人机操作员设计的原型设备，当时有人驾驶的飞机在空中进行消防训练。旨在帮助扩大无人驾驶飞机系统（UAS）或无人机在灾害应对中的使用，无人机飞行员工具包（UASP工具包）由美国国家航空航天局的可扩展应急行动交通管理（STEReO）项目开发。

荒地火灾响应的未来

ACERO正在与其他政府机构、科学界和商业行业合作，为未来的荒地火灾管理制定运营理念。该项目团队领导一个跨部门工作组，以评估和确定应对未来挑战所需的概念和技术。ACERO将与其他政府机构合作，帮助将这些技术整合到野外消防行动中。

在未来几年，美国国家航空航天局将与工业界和野火应对机构合作，对新开发的ACERO主导的航空技术进行联合现场演示。这些演示将突出该机构航空研究任务局、科学任务局和空间技术任务局的发展。

ACERO建立在美国航空航天局先前的航空研究基础上，包括用于应急响应行动的可扩展交通管理项目和无人飞机系统交通管理项目。ACERO在野外火灾行动方面的航空进步支持了NASA对美国到2050年实现航空温室气体净零排放目标的贡献。该项目还支持美国国家航空航天局的先进空中机动研究，该研究将指导行业开发电动空中出租车和无人机，并协助美国联邦航空管理局将此类车辆安全集成到国家领空。

ACERO由美国国家航空航天局航空研究任务理事会资助，该理事会由该机构的空域运行和安全计划管理。

作者：希拉里·史密斯，美国国家航空航天局艾姆斯研究中心