记者从秀洲区科创人才集团获悉,该集团与北京理工大学长三角研究院(嘉兴)(以下简称“北理工长三院”)联合开展的“构建低成本高空地理影像采集与回收”项目取得阶段性重大突破,通过创新“气球+无人机”协同系统,可使高空测绘成本下降80%。这一解决方案填补了国内平流层无人机协同回收领域技术空白,具有良好的市场前景。
在“数字中国”建设背景下,高空测绘数据已成为地理测绘、环境监测、灾害应急等领域的战略资源。利用载人飞机的传统高空测绘成本高昂,单次成本高达数十万元。而采用气象气球测绘的技术方案目前面临回收难问题,当前技术条件下回收成功率不足60%,且受空域管制、气象条件等诸多影响。据行业报告显示,我国每年因高空测绘设备损毁造成的直接经济损失超亿元。
技术革新迫在眉睫。正是看到了这样的行业痛点,秀洲区科创人才集团联合北理工长三院开展相关项目研究,探索新的技术方案。历时18个月研发,“平流层协同作业系统”近日完成全流程验证。
该系统创造性地采用“气球+无人机”的空天协同架构。在升空阶段,利用氦气球将多旋翼无人机携带至平流层作业高度,较传统方案节省90%升空能耗。在测绘过程中,该方案自主研发的飞行控制系统,可使无人机在面对突发湍流时实现毫秒级姿态修正,姿态恢复响应速度达国际同类产品3倍。在回收阶段,方案构建了三重回收体系,利用北斗三代导航可实现±5米级精准着陆,气压触发式降落伞可应对突发故障,而LoRa+4G双模定位能确保全程追踪。
在此次突破性试验中,“气球+无人机”协同系统在6级阵风条件下仍保持航线精度,单架次采集面积达1200平方公里,综合成本控制在8万元以内。在应用端,该系统可与秀洲区政务航空平台无缝对接,快速部署于河湖巡检、违建监测等应用场景,能有效提升相关工作效能。
这一创新成果的取得,有赖于构建起了“企业出题—院校攻关—政府搭台”的创新联合体,也为重点产业领域创新协同写下生动注脚。去年,秀洲区科创人才集团已经完成秀洲区政务航空平台(一期)的建设,统一为全区各部门、各主体提供无人机相关服务。而北理工长三院扎根秀洲,推进学科交叉创新、高层次人才产教融合培养、科技创新与成果转化,是秀洲区一支重要的本土科研力量。在此次项目联合攻关中,北理工长三院投入多名博导人才,组建起了跨学科技术团队,攻克了平流层低温锂电保护、放飞和回收全程可控、航线自适应规划等技术瓶颈,在产学研协同创新方面发挥了“主引擎”作用。
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