青藏高原上,冰川廣布,雪山環繞。
自然資源部第三航測遙感院航測外業分院的無人機組正圍著一架翼展長2.3米左右的無人機進行飛行前的調試。
為了完成某項目約70平方千米的影像獲取任務,半個月前,部第三航測遙感院無人機組組長黃韓便帶領隊員驅車1400千米來到了這里。項目測區全部位于高寒高海拔冰凍圈區域,雪山遍布、地勢險峻,將近7000米的海拔不僅是人類的生命禁區,更是小型無人機難以逾越的飛行高度。
考驗:挑戰復雜惡劣的航飛環境
“‘高’指海拔,也意味著難度。”黃韓說。高海拔地區空氣稀薄、含氧量極低,隊員們不僅要與惡劣的自然環境、嚴重的高原反應進行斗爭,還要克服交通條件差和物資匱乏等困難。“除了身體上的挑戰,高原上的航飛條件也更為復雜。”黃韓進一步解釋道,“由于空氣密度小、大氣壓力低,無人機起飛相對困難,再加上低溫高寒、地形復雜、氣象多變,極易出現無人機動力下降以及因突遇大風造成無人機墜毀甚至空中解體等問題。因此,每一次飛行都是對飛行控制、飛行安全和無人機飛行性能的嚴峻考驗。”
據了解,測區的最低海拔3794米,最高海拔6796米,巨大的海拔高差意味著要想獲取其航空影像數據,無人機必須同時突破實際垂直升限3000米高度和實用升限7000米海拔“雙關”,這在國內同級別小型無人機實際應用中鮮有先例。根據測區實際情況和任務要求,無人機組研究討論后確定按照地理范圍和地形高差進行分區作業。
試煉:探索無人機的極限性能
為了挖掘飛行性能潛力,不斷貼近、獲取無人機的極限數據,保證飛行安全性和數據有效性,機組決定先在測區內高寒高海拔、強氣流、大高差的極端環境下開展無人機極限實用升限和抗風性能測試。
“3、2、1,起飛!”隨著一聲令下,無人機從4000米海拔高度騰空而起,并在機組的操作下繼續向上爬升,不斷挑戰著更高的海拔。大家不敢有一絲一毫的放松和懈怠,時刻關注并詳細記錄無人機飛行姿態及反饋數據。
“快把這次飛行測試采集的數據整理出來。”無人機剛剛降落,黃韓便組織隊員根據最高飛行高度、飛行帶載能力、飛行控制精度等各項測試數據和無人機飛行日志進一步調整優化實施方案。
憑借多年來在各種復雜環境下的飛行經驗,在無人機各項性能指標均滿足安全飛行要求的基礎之上,機組通過反復試驗和多次飛行,順利完成了2000米、2500米、3000米的升限、懸停、航線飛行、抗風性能等測試。“每一次貼近極限的試飛,都為我們后續優化航飛方案積攢了寶貴的數據資料。”黃韓說。
成功:突破垂直、實用升限“雙關”
為抓住航飛窗口期,無人機組經常早上五點半就出發前往任務區,嚴陣以待,時刻關注山頂天氣狀態,趁著溫度較穩定、風速較小、沒有云霧的時間,爭分奪秒開展航飛。
從無人機組裝,到數據鏈測試,再到航攝分區以及航線設計和飛前檢查,大家協同分工、迅速高效地進行飛行前的每一步準備工作。與此同時,無人機結合當前“云”傳輸技術,可以將飛行數據同步至云端,使異地的航飛專家通過云端實時監測無人機的狀態,為保障飛行安全擰上雙保險。
在經歷了3次飛機失速、無數次的大風警告下,無人機組頂著極大壓力,搶抓時機,及時采取應急措施,將無人機一次次地平安降落。
在此次飛行任務中,無人機實際起飛海拔4020米,垂直升限高度達3021米,作業高度海拔達到7041米,共飛行10個架次,順利完成約70平方千米的作業任務,探索出一套適合在高海拔復雜地形、高寒缺氧等特殊環境下執行無人機飛行任務的技術流程和操作方法。
“順利突破‘雙關’,不僅展現了機組不屈不撓的作戰能力,更進一步豐富了同級別小型無人機的應用場景和使用內涵,為實際應用積累了真實的數據和可挖掘、可借鑒、可推廣的寶貴經驗。”無人機廠家技術團隊負責人肯定地說。(黃韓 張明珠)
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