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浴場(chǎng)的水質(zhì)是否適合游泳、入海口有沒有偷排污水、綠潮赤潮的移動(dòng)情況……近日,國家海洋局北海分局與中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院在青島就無人機(jī)海洋應(yīng)用方面達(dá)成戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,并于5月30日在煙臺(tái)沿海聯(lián)合實(shí)施了我國首次利用彩虹Ⅳ型大型中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)多任務(wù)載荷超視距應(yīng)用。據(jù)悉,這是我國首次利用彩虹Ⅳ型大型中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī),開展海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)。
記者馬曉婷 通訊員 王晶
無人機(jī)示范飛行1300公里 5月30日,國家海洋局北海分局聯(lián)合中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院在山東煙臺(tái)沿海共同實(shí)施了代號(hào)為“藍(lán)色海鷗”無人機(jī)海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)多任務(wù)載荷超視距示范應(yīng)用。這是我國首次利用彩虹Ⅳ型(以下簡(jiǎn)稱CH-4型)大型中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī),開展海洋生態(tài)紅線核查、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋保護(hù)區(qū)監(jiān)管、海岸帶和海島保護(hù)利用監(jiān)管等方面的示范應(yīng)用,取得了豐碩成果。
示范應(yīng)用飛行航線約1300公里,完成了煙臺(tái)部分海岸三維激光雷達(dá)成像,完成了海洋保護(hù)區(qū)、入海河流、排污口、養(yǎng)殖區(qū)等海域的水色和高光譜監(jiān)測(cè),完成了重點(diǎn)海島、砂質(zhì)岸線、大規(guī)模圍填海和近海開發(fā)利用活動(dòng)的高清影像監(jiān)測(cè)。展現(xiàn)出了極高的三維數(shù)據(jù)、高光譜和高分影像的獲取能力。由于飛機(jī)搭載了多種載荷,可以在一個(gè)航次內(nèi)完成多項(xiàng)任務(wù),大大提高了監(jiān)視監(jiān)測(cè)效率,節(jié)約了成本。同時(shí),示范應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星通訊實(shí)時(shí)接入北海分局指揮大廳,實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)海域的實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)判別、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
主要服務(wù)北海區(qū)海洋環(huán)保 記者在采訪中了解到,簽署合作框架協(xié)議后,北海分局將成立固定的團(tuán)隊(duì)對(duì)應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)操作,對(duì)無人機(jī)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。目前,這個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有近30名工作人員。此次北海分局引進(jìn)CH-4型無人機(jī),將主要用于海洋環(huán)保。
“無人機(jī)目前主要用于海洋生態(tài)文明建設(shè)。可以針對(duì)海洋的自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)、海洋的開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、還可以對(duì)海洋環(huán)境的長(zhǎng)期變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外可以對(duì)傳統(tǒng)的入海河流、排污口、沙灘岸線、海洋的傾倒區(qū)進(jìn)行監(jiān)視和監(jiān)測(cè)。以前的手段比較多,有傳統(tǒng)的海上定點(diǎn)監(jiān)測(cè),也有衛(wèi)星手段、有人飛機(jī)的監(jiān)測(cè),但每種方式也是有不同的局限性。這次應(yīng)用CH-4無人機(jī)載荷多的特點(diǎn),同時(shí)搭載多種監(jiān)測(cè)手段完成多個(gè)任務(wù),極大地提高了對(duì)海洋環(huán)境的監(jiān)視監(jiān)測(cè)監(jiān)管的能力。接下來簽約框架協(xié)議后,整個(gè)的渤海、黃海中北部北海分局管轄海域都將投入應(yīng)用。 ”北海分局科技處處長(zhǎng)楊建強(qiáng)說。
精確監(jiān)測(cè)滸苔和赤潮 楊建強(qiáng)也透露,無人機(jī)對(duì)于青島沿海海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)也是意義重大。CH-4任何時(shí)候只要飛起來,對(duì)海水的質(zhì)量水色水溫等一些適合不適合游泳的參數(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。青島近岸的一些環(huán)境災(zāi)害生態(tài)災(zāi)害,例如滸苔、溢油、赤潮都能進(jìn)行快速有效的監(jiān)測(cè)。因?yàn)榇钶d的傳感器比較多,一次飛出去同時(shí)解決三四個(gè)任務(wù),而以前只能針對(duì)一個(gè)任務(wù)。CH-4飛行時(shí)范圍相對(duì)比較大,比傳統(tǒng)的船舶監(jiān)測(cè)效率高,比起有人海監(jiān)飛機(jī),它受空管限制少,有一些大風(fēng)大浪天氣不允許海監(jiān)飛機(jī)飛行,它也可以勝任。
“以滸苔為例,CH-4大約3到4個(gè)小時(shí)可以了解青島岸邊的情況,效率很高。以前都用時(shí)速50節(jié)的快艇,速度也是相當(dāng)快的,但無人機(jī)更快,范圍更廣,針對(duì)性更強(qiáng)。不僅了解的精確,我們也可以有更多的時(shí)間提前處置。 “楊建強(qiáng)說。
未來將監(jiān)測(cè)海冰水母 框架協(xié)議簽署后,北海分局將聯(lián)合中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),利用CH-4搭載其他傳感器,對(duì)海上目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 “例如海冰,就需要專門的傳感器,對(duì)圖像的解析判讀方法都要改進(jìn)。 ”楊建強(qiáng)說。
除了海冰,青島近岸的水母災(zāi)害也將納入監(jiān)測(cè)。根據(jù)北海分局發(fā)布的《2014年北海區(qū)海洋環(huán)境公報(bào)》中青島近岸海域水母災(zāi)害監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,青島的有害水母主要分布在青島膠州灣口至石老人近岸海域,旺發(fā)期集中在7到8月,水母種類主要為沙海蜇,密度小于10個(gè)/公頃,較2013年有所降低。“青島目前對(duì)水母災(zāi)害的監(jiān)測(cè)也是難題,下一步也要考慮用無人機(jī)搭載可用傳感器把水母災(zāi)害的監(jiān)測(cè)解決。我們要做的就是如何利用好這個(gè)平臺(tái),對(duì)海洋水面進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。 ”楊建強(qiáng)說。
機(jī)型揭秘
多任務(wù)載荷可帶350公斤 本次示范應(yīng)用平臺(tái)是中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院自主研制的CH-4型無人機(jī)。該無人機(jī)是目前國內(nèi)先進(jìn)和成熟的中空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī),具有很強(qiáng)的任務(wù)設(shè)備裝載能力,可以同時(shí)搭載衛(wèi)星通訊設(shè)備和光電平臺(tái)、高光譜相機(jī)、激光雷達(dá)、高清CCD面陣相機(jī)、高清三合一(照相、攝像、紅外)載荷等多種航空遙感傳感器和設(shè)備,其航時(shí)、航程、載荷能力等主要技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足海洋環(huán)境監(jiān)視監(jiān)測(cè)任務(wù)的要求,提升了海上應(yīng)急事件監(jiān)測(cè)響應(yīng)能力。
“CH-4機(jī)長(zhǎng)8.5米,翼展18米起飛重量最大1350公斤,最大載重350公斤,留空時(shí)間最長(zhǎng)40個(gè)小時(shí)。以前是軍用,用于民用的話,任務(wù)載荷350公斤,最大航時(shí)到40小時(shí),航程5000千米,可以用于大范圍海域巡邏監(jiān)視,非常適合于海洋應(yīng)用。這樣的無人機(jī)可以帶衛(wèi)星通訊設(shè)備,遠(yuǎn)距離執(zhí)行海洋監(jiān)測(cè)任務(wù)。從低空幾百米到高空7200多米,控制半徑視距250千米,超視距2000千米。無人機(jī)自主飛行自主起降,一種是預(yù)編航跡,也可以在線更改航跡,極大提高機(jī)動(dòng)靈活能力。 ”中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院彩虹無人機(jī)系統(tǒng)總工程師石文說。據(jù)石文介紹,其搭載的相機(jī)可達(dá)8000萬像素,在1000米的高空,可以看清樹干直徑4厘米左右的小樹。