2024年4月25日星期四

守衛南極,無人機已上崗17年

來源:環球網

崑崙站M3T無人機作業(資料來源:南北極考察攝影:耿通)

【環球網無人機記者趙汗青】今年的世界地球(4月22日)人們不僅關注身邊的環境問題,也關注到了南極的保護。這片冰雪世界雖然遙遠,卻與我們的環境息息相關,它是全球氣候變遷觀測、環境保護和科學研究的重要基地,對維護地球生態平衡具有重要意義。 4月16日,第40次南極科考隊伍圓滿完成,也讓我們有了機會更進一步了解南極,以及高科技的無人機如何幫助探索和守護南極。

高科技"替身",守衛南極17年

2007年中國首架在南極航飛的無人機(圖片來源:南北極考察攝影:艾松濤)

南極的戶外作業艱難且危險,隱密的冰裂隙、猛烈的「殺人風」、令人頭暈目眩的白化天都非常致命,但過去探測南極冰裂隙,規劃海冰卸貨和人員考察路線等工作都需要人去實地踏勘。而成本較低、無傷亡風險的無人機,正是探索和守護南極的好幫手、好「替身」。早在2007年,中國第24次南極考察隊就用一架無人機成功開展了拉斯曼丘陵地區的海冰觀測,這被稱為中國的「極地無人機航飛元年」。

這17年來中國無人機技術快速發展,無人機在南極科考中扮演的角色也越來越大,許多單位都曾利用無人機圓滿完成極地現場考察任務。特別是2018年以來,隨著大疆精靈4RTK、經緯M300 RTK、經緯M350RTK等先進測繪無人機的先後引入,南極科考航測作業的效率、精度和抗磁幹擾能力得到了顯著提升。經緯M600pro、FlyCart30等大載重無人機,更可搭載多頻段的探冰雷達探測冰蓋淺層結構及海冰厚度,輔助保障科考隊路線探查及海冰卸貨,或搭載光達,對冰川塌陷區域三維建模。

M350無人機作業(資料來源:南北極考察攝影:褚馨德)

經過17年的不斷進步,無人機也更讓科考隊員們省心。參與第40次南極考察任務的武漢大學螢馨德說,他們身處2000公尺海拔、陣風6級以上、酷寒的惡劣環境,但如今的國產商用無人機展示了穩定的飛行能力和可靠性,快速輪換作業,讓科考作業的效率和彈性再次大幅提升。

第40次南極科考,無人機成航測"神器"

不久前,中國第40次南極考察隊圓滿完成任務回國,此次科考任務中的無人機應用尤其成熟、廣泛,也取得了新的突破。在4月19日舉行的「南極科考無人機專題研討會」上,武漢大學、同濟大學北京航空航天大學北京師範大學中山大學黑龍江測繪地理資訊局等參與南極科考的相關單位介紹了許多背後故事。

2023年內陸隊員冰裂隙探路(資料來源:南北極考察攝影:褚馨德)

據介紹,無人機讓南極科考更安全。在規劃海冰卸貨和人員考察路線時,科考隊也使用大疆無人機進行冰上探路,空中視角能快速獲取清晰的冰裂隙資訊、及時預判風險區域,提升隊伍通行的效率與安全性。

2023年12月12日的中山站海冰(資料來源:南北極考察攝影:褚馨德)

無人機也高效破解了許多學術難題。科考隊員以大疆Mavic 3E無人機與大疆智圖軟體進行高精度三維模型,比較往期的模型數據,監測海冰破碎的過程和其他動力學行為,為冰面動態監測、冰面形態研究提供了精準的資料支撐。

武漢大學襤褸、耿通、同濟大學謝陳雨等科考隊員,帶著無人機與禪思L1、P1等航測設備深入南極腹地,完成了多項高精度的航測任務,高解析度的正射模型,真實反映南極地區的地形、地形和地表覆蓋情況,為考察隊現場決策和作業實施提供了重要的資訊支撐。對格羅夫山區域對梅森峰、哈丁山等進行的無人機航測,也採集了裸岩、積雪和冰裂隙等數據,為研究此處的隕石分佈及地形地形提供寶貴的數據支撐。

中山站核心區正射影像(資料來源:南北極考察)

另據新華社報道,在本次南極考察任務中,中國南極考察隊也首次進行冰下基岩無人機電磁探測。無人機搭載電磁探測設備,高效採集數據,進而成功計算出冰下基岩的電性參數,並重建了冰下基岩高分辨率三維電阻率成像,相當於給冰下基岩做「CT體檢",結合更多地球物理參數,也實現了冰下基岩物性特徵和地質構造的精細解譯。而此前,人類對冰下基岩認知程度極低。

科考隊員們憑藉著專業知識、堅定的信念和不懈的努力,在極地獲取了大量珍貴的科研數據,而無人機等高科技則是他們的「趁手工具」。現在科技仍在快速發展,相信未來,無人機也會給南極科考隊員們更多的助力,為共同應對氣候變遷等全球性挑戰提供強而有力的科學支撐。



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