首頁(yè)

去年，Atlantik Solar創(chuàng )造了一項新的世界紀錄，將總重小于50kg的太陽(yáng)能無(wú)人機的飛行時(shí)長(cháng)延長(cháng)到了81個(gè)小時(shí)，該項紀錄至今仍沒(méi)能被打破。然而，在一年后的今天，Atlantik Solar又創(chuàng )造了一座新的里程碑，因為它成功實(shí)現了首次全自動(dòng)（從起飛到降落）有效荷載（配備彩色相機和熱感相機）太陽(yáng)能無(wú)人機的永久飛行，完成了長(cháng)達26小時(shí)的搜救任務(wù)。

盡管之前81小時(shí)和28小時(shí)的兩項持續飛行記錄都是Atlantik Solar歷史上的重要里程碑，彰顯了Atlantik Solar的永久持續飛行能力，但是它們需要飛行員人工控制起飛和降落，并且還無(wú)法搭載任何空中影像設備。然而，我們團隊真正執行的任務(wù)卻需要同時(shí)具備這些要素，比如飛機在整個(gè)自主起降過(guò)程中的操控簡(jiǎn)易性，再比如其是否能夠搭載影像設備來(lái)幫助搜救隊找出地面和海上的難民。例如目前在地中海發(fā)生的歐洲難民危機，就需要我們的無(wú)人機在執行搜救任務(wù)時(shí)，將空中獲取的感應情報持續報告給有關(guān)當局。

此次26小時(shí)的太陽(yáng)能搜救飛行由Atlantik SolarAS-3執行，時(shí)間是從2016年7月19日到7月20日。這次飛行在全球范圍內都是首屈一指的，它包含了以下這些特點(diǎn)：

永久飛行：26小時(shí)的日夜飛行，實(shí)現了能源上的永久飛行。

全自動(dòng)飛行：在26個(gè)小時(shí)的飛行時(shí)間里，沒(méi)有出現過(guò)一次飛行員人工操作。

SaR荷載：飛機上共搭載了10瓦300克重量的東西（1臺彩色相機，1臺熱感相機，和1臺帶有WLAN的ODROID機載電腦）在空中全天執行難民探測任務(wù)。

環(huán)境感知：飛機可以進(jìn)行全自動(dòng)的上升熱流追蹤，從而提升了電池效力，加快了充電速度。

此次長(cháng)達26小時(shí)的飛行在瑞士辛維爾當地時(shí)間7月19日18：02開(kāi)始，起飛時(shí)電池為充滿(mǎn)狀態(tài)。起飛過(guò)程完全自動(dòng)：在所有的系統檢查完畢之后，飛機通過(guò)手動(dòng)發(fā)射投入空中，然后繼續飛行，在沒(méi)有飛行員操控的情況下，自動(dòng)飛向其首個(gè)既定航路點(diǎn)。

無(wú)人機的飛行控制技術(shù)是基于一臺ETHZ/3DRPixhawk的自動(dòng)駕駛儀，該駕駛儀擁有自主系統實(shí)驗室設計的特定飛行控制器。機上配備了一部彩色相機，一部熱感相機，一臺機載電腦以及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，以便對捕捉到的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)直播。整個(gè)的機載設備要一直運行到晚上9點(diǎn)，由于光線(xiàn)不足，9點(diǎn)之后，彩色相機就會(huì )關(guān)閉。電池在8點(diǎn)之間就會(huì )迅速開(kāi)始充電，到9點(diǎn)的時(shí)候，電量還剩下95%。我們注意到，像AtlantikSolar這樣的小型太陽(yáng)能無(wú)人機，啟動(dòng)機上的所有機載設備，要消耗10瓦的電量，這對其實(shí)現永久飛行來(lái)說(shuō)，是一個(gè)極大的挑戰。在夜里飛行的前幾個(gè)小時(shí)時(shí)間里，飛機總共消耗了60瓦電量。

真正的搜救能力測試在接近晚上11點(diǎn)的時(shí)候才開(kāi)始。由于飛機完全飛行在黑暗之中，因此我們只能看到紅外相機的空中影像信息。機載系統在23：05的時(shí)候成功發(fā)現了躺在低處草叢（草叢周?chē)蟹课?，帳篷，汽?chē)，街道等，其中熱力發(fā)電機尤為明顯）中的難民。此次的難民探測由地面操作員根據直播影像進(jìn)行人工操作。然而，下一次的AtlantikSolar測試飛行將會(huì )實(shí)施全自動(dòng)的機上難民探測（正如已在ICARUS搜救項目中測試的那樣）。所有這些能力都是實(shí)現永久飛行以及執行空中難民探測任務(wù)的完整要素。我們堅信這將在解決緊迫問(wèn)題方面發(fā)揮重大作用，例如像2015年和2016年地中海附近歐洲難民危機。

盡管風(fēng)力已經(jīng)達到8米每秒，但是搭載了紅外相機的無(wú)人機搜救支持活動(dòng)仍繼續在夜間持續。當地時(shí)間7月20日早上06：20，太陽(yáng)開(kāi)始升起，到08：04時(shí)，電池的最低電量還剩下26%。即使加上額外的10瓦電量消耗，我們的剩余能量比例甚至超過(guò)了我們當初所預測的23%，也可以算是一個(gè)成功。為了加快電池的充電速度，飛機還自動(dòng)進(jìn)行上升熱流追蹤，在早上晚些時(shí)候，一旦遇到上升熱流，這一功能就會(huì )啟動(dòng)。這樣一來(lái)，飛機便可以多次自由提升大于100米的飛行高度，同樣的，這也不需要飛行員的任何操作。在15：30時(shí)，電池又重新充滿(mǎn)。

在進(jìn)行了26小時(shí)的太陽(yáng)能飛行之后，飛機自動(dòng)降落在瑞士辛維爾機場(chǎng)，結束了整個(gè)搜救任務(wù)。降落過(guò)程中，飛機依靠LIDAR（光探測和測距）傳感器來(lái)測量其離地面的距離。通常來(lái)說(shuō)，這種難飛的飛機需要十分有經(jīng)驗的飛行員來(lái)進(jìn)行操控和降落，而Atlantik Solar卻能夠安全執行自動(dòng)降落。由于搜救支持團隊往往無(wú)法進(jìn)行大量的無(wú)人機飛行訓練，因此這種全自動(dòng)的太陽(yáng)能無(wú)人機的出現對他們來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵。其太陽(yáng)能以及高性能的顯著(zhù)優(yōu)勢，令這些搜救支持團隊受益匪淺。