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沈阳“云雀”翱翔青藏高原

辽沈晚报 2020年09月12日 10:39

沈阳自动化所自主研制的“云雀”自主飞行机器人在青藏高原开展科考工作。沈阳自动化所供图

  日前,由中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的“云雀”自主飞行机器人(以下简称“云雀”)在青藏高原开展高海拔冰川与湖泊智能化科考工作,以深入实施“科技助力青藏科考”,推动揭示青藏高原环境变化机理。据悉,“云雀”是我国首款适应极高海拔环境的科考飞行机器人,此次科考也实现了我国首次机器人化高海拔环境科考。这是记者9月11日从沈阳自动化所了解到的。

  据了解,青藏高原海拔高、氧气稀薄、气候恶劣多变,尤其是极高海拔区科考活动难度大、危险系数高,人类难以开展工作甚至无法到达,严重制约了青藏科考全面深入持续开展。为此,在国家重点研发计划项目支持下,中科院沈阳自动化研究所、中科院青藏高原研究所等国内技术团队,围绕高海拔极端环境下的机器人移动与作业技术开展联合攻关。

  沈阳自动化所研制的“云雀”飞行机器人突破了“稀薄大气中的高效升力系统设计”、“高原强风干扰下的自主控制”等技术瓶颈,实现了空气稀薄、强风干扰等极端环境下的自主起降、定点/航迹飞行、仿地飞行、动静态障碍物避碰等自主功能。“云雀”具备“携带5公斤科考载荷、抵御7级大风,在海拔6000米的高度飞行近30分钟”综合能力,是我国首款适应极高海拔环境的科考飞行机器人。

  在海拔6000米的廓琼岗日冰川区,“云雀”完成了冰面温度热红外影像监测、冰川三维地形勘测与建模、高空大气温湿压与黑碳通量垂直廓线监测工作;在海拔4730米的纳木错湖,完成了深部水体样品自动化采集和湖水温度垂直剖面实时监测工作。本次应用充分验证了“云雀”的自主作业能力可覆盖青藏高原所有野外科考站和绝大部分冰川区,其兼具垂直起降、定点悬停、精准作业等特点,有望形成全新的精细化、智能化科考作业力量。

  下一步,项目团队将继续提升机器人抵御极端恶劣环境的能力,进一步探索并突破空地、空水机器人互联协作技术,构建由空中、地面、水面、水下机器人组成的立体化智能科考装备体系,持续推动机器人应用于更广泛的高海拔科考任务,助力青藏科考为推动区域可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护作出更大的贡献。

  辽沈晚报记者 胡月梅