许益维，赵建文，徐杨，胡庭溪，孙宁，朱启文

（1.沈阳医学院，辽宁 沈阳 110034；2.中国刑事警察学院，辽宁 沈阳 110854）

1 鼠的嗅觉应用及无人机的参与

鼠类有着优秀的嗅觉，有研究表明，鼠的嗅觉感受器基因大约比犬多50%。基于鼠的嗅觉能力，世界上已经有国家利用冈比亚袋鼠来完成排雷工作，其工作20min就能完成排雷工4天的工作量，大大提高了排雷效率，减轻人员伤亡。但鼠的嗅觉应用不仅于此，当前我国科研人员敢为人先，通过训练松鼠、大鼠和小鼠来完成缉毒工作，目前已取得突破性进展。缉毒鼠有希望与缉毒犬形成互补，甚至取代。着眼于当前排雷鼠的排雷工作和未来缉毒鼠的缉毒任务，我们大胆创新，将无人机引用到缉毒排雷鼠的训练中。

当前，无人机技术发展迅猛，产品功能不断丰富，越来越多的工作都引入了无人机进行辅助工作，如无人机播撒农药、无人机监控巡逻、通讯中继、无人机运送快递等。在我国抗击新型冠状病毒疫情时，无人机也发挥了重要的作用。无人机的应用在将来也许会形成“无人机+”的浪潮。针对当前的排雷鼠和未来缉毒鼠的工作特点，无人机可以因地制宜，根据鼠的不同需求发挥不同作用，帮助鼠圆满完成任务。但无人机应用于鼠的工作尚无人尝试，无人机是否会引起鼠的恐慌，影响鼠的工作亟待验证。本实验就无人机参与鼠的缉毒排雷工作的可行性进行研究。

2 无人机协同排雷鼠和缉毒鼠工作的意义

2.1 无人机应用于排雷工作

当前，应用冈比亚袋鼠进行排雷需要两名工作人员和鼠进行配合，两名工作人员之间拉有两根绳索，一根绳索起到固定排雷鼠路线的作用，另一根绳索起到牵拉引导排雷鼠行进的作用。这种排雷方法虽然已经取得了优秀的成果，但也存在问题。一是应用场景受限，当前两根绳索引导排雷鼠的工作方式只适用于地势平坦简单、没有坑洼或障碍物的地点。一旦地势不平或雷区存在比较大的障碍物，就很难建立起绳索。然而，现实的雷区有平坦地形更有山林地形，而平坦地形上也可能有巨石或树木等障碍物，因此，这种两根绳锁牵引的工作方法无法适用于所有雷区；二是效率问题，为了清晰地观察排雷鼠找到地雷时的示警动作，排雷鼠在较短的路程上不断往返，这无疑降低了排雷鼠的工作效率；三是安全问题，即使排雷鼠体重较轻，触发踩压式地雷的可能性极低，但地雷种类多样，仍无法保证百分百的不会有引爆地雷的风险，这无疑对两名工作人员的人身安全造成了严重的威胁。

将无人机引用到排雷鼠的排雷工作中可以在一定程度解决这三个问题：第一，无人机具有优秀的飞行能力，可以自由地牵引排雷鼠按照规定轨迹工作，遇到坑洼可以跟随排雷鼠在坑洼地探寻或携带排雷鼠越过坑洼地带，遇到障碍物时可以引导排雷鼠绕过障碍物。通过无人机绑定排雷鼠可以让排雷鼠更加适用，能够应对不同地形的排雷工作。第二，无人机具有优秀的航拍功能，在排雷鼠工作时，可以时刻追踪拍摄排雷鼠的动作，清晰地观测排雷鼠发现地雷时的示警动作。这就免去了人工观察导致的距离限制，无人机可以引导排雷鼠长距离单方向探测地雷，不必再多次折返，提高了排雷效率。第三，通过无人机牵引排雷鼠，省去了人为拉拽绳索工作，减少了人力，同时，也避免了工作人员在雷区遇到爆炸的危险。

2.2 无人机应用于缉毒工作

中国科研人员敢为人先，尝试用鼠来协助缉毒工作。目前已经采用松鼠、大鼠和小鼠进行试验，经过训练三种鼠均能对毒品气味做出反应，实验还在不断深入，相信在不久的将来，缉毒鼠能走向实战，在缉毒任务中发光发热。

着眼于未来缉毒鼠的缉毒工作，无人机可以代替人对缉毒鼠进行控制。一是无人机具有航拍功能，而且拍摄画面清晰稳定，视野广阔，可以从任意角度进行拍摄，实时掌握缉毒鼠的一举一动，及时捕捉缉毒鼠的特异性动作，当缉毒鼠发现毒品并示警时，可以立刻发现，避免遗漏；二是无人机可以飞到人难以到达的位置，陪同缉毒鼠进行缉毒工作。面对越来越狡猾的贩毒分子，越来越刁钻的藏毒位置，无人机可以紧紧跟随排雷鼠进行监控拍摄并对鼠进行有效控制。比如，在生产毒品的厂房中，毒品可能藏在类似棚顶的高处，人很难牵引缉毒鼠到达该处。而无人机则可以跟随缉毒鼠进行排查工作；三是无人机牵引缉毒鼠可以减少绳索对缉毒鼠的干扰。人直接牵引缉毒鼠有时会跟不上缉毒鼠的奔跑速度，使得牵拉绳索经常对缉毒鼠牵拽，由此可能会影响缉毒鼠的工作状态，影响缉毒鼠的工作效率。如果用无人机对鼠进行牵引，无人机的飞行更灵活，减少了对鼠的牵拉，减少了对缉毒鼠的影响，提高了缉毒鼠的工作效率。

3 可能影响无人机协同缉毒排雷鼠工作的因素

3.1 无人机噪音

无人机虽然有着优秀的航拍功能和较高的机动能力，但无人机在飞行状态也存在噪音大的问题。如果让未经过抗干扰训练的缉毒排雷鼠直接在无人机管控下工作，无人机产生的噪音很可能会影响鼠的缉毒和排雷效果，影响缉毒排雷鼠工作的准确率和效率。

3.2 鼠对高空的恐惧

无人机在管控缉毒排雷鼠工作时，因为工作需要，比如牵拉鼠越过障碍物或是缉毒排雷工作完成后通过绳索牵拉鼠离地飞行将鼠回收，都会让鼠在高空飞行一段距离。但除松鼠外，大部分鼠都生活于地表，都可能存在恐高的问题。

4 针对无人机负面影响因素的脱敏实验设计

如果能让鼠克服对无人机噪音和恐高心理的影响，无人机和缉毒排雷鼠就很可能如预测中协同工作，让缉毒排雷鼠事半功倍。

4.1 实验准备

（1）实验动物。32只雄性小鼠，体重在20±2g，由沈阳医学院实验动物研究中心提供。

（2）实验设备。电子秤、音响、噪声测试仪、计时器、大疆无人机、自制小鼠噪音与恐高脱敏训练筛选装置。

4.2 自制小鼠噪音与恐高脱敏训练筛选装置介绍（图1）

图1

基于小鼠明暗箱的原理，结合本次实验设计出小鼠噪音与恐高脱敏训练筛选装置。本装置由透明塑料板构成，外形为边长30cm的正方体，由隔板分为两个室，上层室为暗室，下层室为明室。暗室下方隔板有两个开口，隔板上方开口为由暗室到明室的出口，距地25cm，下方开口为明室到暗室的入口，距地10cm。入口有单向门，小鼠只能从入口由明室进入暗室，无法通过入口由暗室到明室。小鼠若想从暗室进入明室必须从距地25cm的高处跳下。箱体外放有音响播放噪音。

4.3 实验方法

（1）前期噪音与恐高脱敏实验。将32只小鼠放入四个小鼠噪音与恐高脱敏训练筛选装置的暗室中，每箱放8只。在暗室中放饮水器，在明室中放鼠粮。在距离箱体5cm处放置音响，24h循环播放录制好的无人机噪音，音量为60±5DB。整个实验装置置于明亮的环境中，保证明室的亮度和暗室的黑暗。实验为期1周。

（2）中期筛选。将32只经过前期训练后的小鼠分别通过绳索绑定在无人机上。每只小鼠由无人机牵引飞行3min，观察鼠的情况。再将32只小鼠分别放入小鼠噪音与恐高脱敏训练筛选装置的暗室，将入口堵住，计时1h，观察停留在明室的小鼠的数量，完成中期筛选。

（3）后期实战训练。为期1周，每天上午8:30～10:00，下午2:00～3:30将筛选好的小鼠通过绳索分别绑在无人机上，每只每次训练3min。观察一周后鼠的情况。

5 结语

无人机联合缉毒排雷鼠工作有着很好的前景，如果能克服无人机管控对缉毒排雷鼠的负面影响，无人机能让缉毒排雷鼠应用场景更广，工作效率更高。我国无人机发展位居世界前列，无人机功能不断丰富，产品不断优化，一方面，无人机的噪音在不断减小，飞行也更加平稳，可以将对鼠的负面影响进一步降低；另一方面，丰富的功能在未来应用到缉毒排雷鼠的工作中时，可以根据不同的场景不同的使用需求特化，针对缉毒排雷鼠量身定制无人机方案。相信在我国科研人员的不断努力下，缉毒松鼠、大鼠、小鼠能很快和我们见面，相信无人机协同鼠进行缉毒和排雷在不久的将来成为现实。