《電子技術(shù)應(yīng)用》
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這架太陽能 Wi-Fi無人機(jī) 占了三個(gè)全國第一

2016-10-12
關(guān)鍵詞: 太陽能 Wi-Fi 無人機(jī) 通信

  遇到自然災(zāi)害時(shí),如果因地面基站的損壞使通信中斷,將為搜救工作造成很大困難。而西工大“魅影”團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的太陽能Wi-Fi無人機(jī)一旦投入使用,將能取代地面基站成為天空的信使,讓W(xué)i-Fi信號暢通無礙。昨日,西工大相關(guān)研制團(tuán)隊(duì)表示,這架“網(wǎng)紅”無人機(jī)占了三個(gè)全國第一。

  “網(wǎng)紅”無人機(jī)占了三個(gè)全國第一

  第十八屆中國科協(xié)年會全國科技工作者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上,由西工大周洲教授團(tuán)隊(duì)研制的“太陽能Wi-Fi無人機(jī)”一舉奪得金獎(jiǎng),引起了社會各界關(guān)注。

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  據(jù)介紹,這架炫酷無人機(jī)的亮點(diǎn)是將太陽能、無人機(jī)、無線路由器三個(gè)社會熱點(diǎn)相結(jié)合,采用太陽能為自供給能源,太陽能無人機(jī)為持久留空平臺,與Wi-Fi技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建空中基站,通過單機(jī)或者多機(jī)基站進(jìn)行區(qū)域覆蓋,形成靈活的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)空中寬帶通信基礎(chǔ)設(shè)施。

  “這架無人機(jī)占了三個(gè)全國第一。”西工大研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員介紹,這是全國第一架全翼式布局太陽能無人機(jī)。機(jī)型采用全翼式布局,省去機(jī)身和機(jī)尾以減少阻力;相比旋翼式飛機(jī)耗能更少,取得空氣動(dòng)力和能源鋪設(shè)效率同時(shí)最優(yōu)的設(shè)計(jì)技術(shù);第一架薄膜無人機(jī)。CIGS薄膜覆蓋機(jī)翼表面,不同于太陽能電池板常用的晶硅材質(zhì),薄膜柔性佳、鋪設(shè)效率高,光伏能源復(fù)合結(jié)構(gòu)的面密度小于1.7kg/平方米;第一架完成單機(jī)、雙機(jī)Wi-Fi覆蓋/中繼實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的無人機(jī)。

  西工大相關(guān)研制人員表示,三個(gè)第一不是簡單的功能疊加,而是集中了西工大飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)的精華,無論超輕面密度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、能源鋪設(shè)效率還是氣動(dòng)設(shè)計(jì),均屬國內(nèi)領(lǐng)先?!昂茈y想象身長7米的飛機(jī),重量只有15kg,兩個(gè)成年人就能輕松抬起。”一位工作人員表示。此外,太陽能Wi-Fi無人機(jī)的整體性能也得到了最優(yōu)化。

  解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)上網(wǎng)需求

  這是一項(xiàng)關(guān)計(jì)民生的項(xiàng)目。談起研發(fā)這架無人機(jī)的初衷,團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人周洲教授表示,“想做一些對老百姓真正有用的項(xiàng)目”。

  中國手機(jī)用戶達(dá)13億,手機(jī)已取代電腦成為人們?nèi)粘W钪匾牧私赓Y訊的工具。2013年,一次與企業(yè)合作的機(jī)會,讓“魅影”團(tuán)隊(duì)想到了將太陽能、Wi-Fi與西工大王牌——無人機(jī)結(jié)合起來,太陽能是手段,無人機(jī)是載體,Wi-Fi是服務(wù)產(chǎn)品,“Wi-Fi是公用的,在偏遠(yuǎn)地區(qū)、特殊時(shí)期仍能派上用場”。

  太陽能Wi-Fi無人機(jī)最實(shí)用的功能是解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)上網(wǎng)的實(shí)際需求,通過系統(tǒng)靈活布設(shè)、實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋,避免了修建地基站的困難。該無人機(jī)還可以用于應(yīng)急救災(zāi)。利用太陽能Wi-Fi無人機(jī)的長航時(shí)優(yōu)勢,充當(dāng)空中信息平臺,快速定位生命痕跡,并構(gòu)建民間普通用戶信息連接渠道;在野外救援中,該無人機(jī)還能解決被困人員與外界聯(lián)系的困難。

  “魅影”團(tuán)隊(duì)先后在新疆、西藏進(jìn)行飛行試驗(yàn),其間克服種種環(huán)境困難,終于完成單機(jī)、雙機(jī)Wi-Fi覆蓋/中繼實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,取得成功。

  最終構(gòu)建覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò)

  據(jù)介紹,目前國外只有Google和Facebook兩家公司在做民用太陽能Wi-Fi無人機(jī)。“魅影”團(tuán)隊(duì)這一研發(fā)成果未來有望形成光伏、航空、互聯(lián)網(wǎng)融合的新型產(chǎn)業(yè)。

  “未來將讓無人機(jī)逐步從1.0時(shí)代進(jìn)入4.0時(shí)代。”周洲教授表示,1.0時(shí)代太陽能Wi-Fi無人機(jī)的飛行高度在3000米以下,初步實(shí)現(xiàn)與手機(jī)運(yùn)營商合作,達(dá)到“地—機(jī)—地”信號傳輸模式;2.0時(shí)代,預(yù)計(jì)于2017年接入4G信號,擴(kuò)大功能和飛機(jī)規(guī)模;3.0時(shí)代,初步實(shí)現(xiàn)飛行高度2萬米以上,實(shí)現(xiàn)西部區(qū)域通信和廣域海上通信,通過該系統(tǒng)布設(shè),實(shí)現(xiàn)適用于普通終端的持久廉價(jià)通信,擺脫完全依賴通信衛(wèi)星的局面。而4.0時(shí)代,在采光很好、風(fēng)平浪靜的平流層實(shí)現(xiàn)永久續(xù)航,信號傳輸模式從“地—機(jī)—地”升級為“天—空—地”,可直接充當(dāng)未來全球覆蓋的空中網(wǎng)絡(luò)基站,最終構(gòu)建一個(gè)覆蓋全球的無線通信網(wǎng)絡(luò)。


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