青藏科考

智能科考无人机完成高海拔应用实验

文章来源 :

2020-09-17 17:50


为持续服务支撑第二次青藏科考深入实施与创新成果产出,在科考队长办公室组织下,近日,中国科学院青藏高原研究所和中国科学院沈阳自动化研究所“高海拔环境科考辅助机器人”项目组,克服高寒缺氧等恶劣气候环境,在青藏高原组织实施了首次高海拔冰川与湖泊智能科考无人机自动化辅助科学考察研究应用任务。


青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔和地球第三极,具有地球上最独特的地质、地理和生态单元,是全球地球系统科学研究的热点地区之一。青藏高原海拔高、地形复杂、缺氧、天气恶劣多变,造成部分区域人员难以到达,导致相关科考数据匮乏、不系统,影响了对青藏高原与全球变化关系和机制的深入认识。

此次自动化科考应用实验中,由项目组研制的 “云雀”智能自主科考无人机(图1),在西藏自治区当雄县境内海拔6000米的廓琼岗日冰川区,成功完成冰川表面温度热红外影像监测与三维地形勘测、冰面至海拔6500米高空段大气温湿压与黑碳通量垂直梯度变化监测等工作;在海拔4730米高的中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站,抵御7级大风,成功实施大气温湿压与黑碳通量垂直梯度变化监测,并在纳木错湖区目标地点顺利开展深部水体样品自动化采集和湖水垂直温度剖面实时监测(图3)工作。


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图1  “云雀”自主科考无人机


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图2  云雀正在执行廓琼岗日冰川表面热红外影像(左)与三维地形勘测(右)


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图3 纳木错湖水样自动采集(左)与湖水温度垂直剖面(右)监测

第二次青藏科考启动实施以来,十分重视智能化高新技术与科学前沿问题的有机融合,新手段新技术和新方法的应用,成功实施“极目一号”浮空艇7000米超高空水汽传输探测,首次取得这一高度亚洲水塔水汽过程的科学数据,实现前沿科学问题和重大技术跨界交叉融合的突破,得到社会各界广泛关注。

此次机器人辅助科考应用实验工作,是首次采用智能化自主科考无人机在高海拔青藏高原地区辅助开展自动化科学考察研究工作,为第二次青藏科考高海拔山地冰川与湖泊综合观测研究体系的构建提供了新的技术手段。未来,第二次青藏科考队还将在高海拔智能科考无人机基础上,陆续组织实施高海拔地面与水下科考机器人辅助科考任务,为科考实现科学研究的创新与突破和更好的服务国家战略需求与地方可持续发展提供新的技术支撑。


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图4 科考队员在廓琼岗日冰川和中科院纳木错站