為“科技助力青藏科考”深入實施，促進青藏高原環(huán)境變化機理揭示，近日，中國科學院沈陽自動化研究所自主研制的“云雀”自主飛行機器人（以下簡稱“云雀”）在青藏高原開展高海拔冰川與湖泊智能化科考工作，實現(xiàn)我國首次機器人化高海拔環(huán)境科考。
青藏高原海拔高、氧氣稀薄、氣候惡劣多變，尤其是極高海拔區(qū)科考活動難度大、危險系數(shù)高，人類難以開展工作甚至無法到達，嚴重制約了青藏科考全面深入持續(xù)開展。在國家重點研發(fā)計劃項目支持下，中科院沈陽自動化研究所、中科院青藏高原研究所等國內(nèi)技術(shù)團隊，圍繞高海拔極端環(huán)境下的機器人移動與作業(yè)技術(shù)開展聯(lián)合攻關(guān)。
沈陽自動化所研制的“云雀”飛行機器人突破了“稀薄大氣中的高效升力系統(tǒng)設(shè)計”、“高原強風干擾下的自主控制”等技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了空氣稀薄、強風擾等極端環(huán)境下的自主起降、定點/航跡飛行、仿地飛行、動靜態(tài)障礙物避碰等自主功能?！霸迫浮本邆洹皵y帶5公斤科考載荷、抵御7級大風，在海拔6000米的高度飛行近30分鐘”綜合能力，是我國首款適應極高海拔環(huán)境的科考飛行機器人。
在海拔6000米的廓瓊崗日冰川區(qū)，“云雀”完成了冰面溫度熱紅外影像監(jiān)測、冰川三維地形勘測與建模、高空大氣溫濕壓與黑碳通量垂直廓線監(jiān)測工作；在海拔4730米的納木錯湖，完成了深部水體樣品自動化采集和湖水溫度垂直剖面實時監(jiān)測工作。本次應用充分驗證了“云雀”的自主作業(yè)能力可覆蓋青藏高原所有野外科考站和絕大部分冰川區(qū)，其兼具垂直起降、定點懸停、精準作業(yè)等特點，有望形成全新的精細化、智能化科考作業(yè)力量。
為進一步推動我國第二次青藏科考向無人化、立體化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，適應大尺度、高時空密度的科考實際需求，提升科考活動的廣度和深度，項目團隊下一步將繼續(xù)提升機器人抵御極端惡劣環(huán)境的能力，進一步探索并突破空地、空水機器人互聯(lián)協(xié)作技術(shù)，構(gòu)建由空中、地面、水面、水下機器人組成的立體化智能科考裝備體系，持續(xù)推動機器人應用于更廣泛的高海拔科考任務，助力青藏科考為推動區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、推進國家生態(tài)文明建設(shè)、促進全球生態(tài)環(huán)境保護做出更大的貢獻。
云雀正在執(zhí)行廓瓊崗日冰川三維地形測繪（左）與表面溫度熱紅外影像勘測（右）
納木錯湖水樣自動采集（左）與湖水溫度垂直剖面（右）監(jiān)測
科考隊員在廓瓊崗日冰川和中科院納木錯科考站
