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“云雀”正在执行廓琼岗日冰川三维地形测绘 |
我国研制的自主飞行机器人“云雀”，已实现了我国首次机器人化高海拔环境科考。
这只“云雀”是由中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的，研发的主要目的是为了推动青藏高原环境变化机理的揭示，我们需要在青藏高原上开展高海拔冰川与湖泊智能化科考工作。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，人类几乎无法到达那些区域，更难以开展工作，这严重制约了青藏科考全面深入的持续开展。
“云雀”是我国首款适应极高海拔环境的科考飞行机器人。它突破了“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，并具备“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”的综合能力。
最近，“云雀”已在海拔6000米的廓琼岗日冰川区，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等工作；它还在海拔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，证明它的工作范围已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，还有望形成全新的精细化、智能化科考作业力量，为进一步推动我国第二次青藏科考向无人化、立体化、网络化方向发展，适应大尺度、高时空密度的科考实际需求，提升科考活动的广度和深度。
据了解，该项目团队下一步还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。（文/那拉 供图 沈阳自动化研究所）
