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第三届“互联网+”大赛金奖 | 魅影太阳能无人机通用平台

作者:西北工业大学  来源:西北工业大学   日期:2018-05-08   阅读:

  在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛上,来自西北工业大学的魅影太阳能无人机通用平台项目荣获金奖,今年7月,该校“魅影团队”自主研发的太阳能Wi-Fi无人机研究取得重大突破,在陕北高原持续飞行16小时9分钟!再次刷新国内太阳能无人机最长续航时间。

2016年,在第十八届中国科协年会全国科技工作者创新创业大赛上,团队研制的“太阳能Wi-Fi无人机”一举夺得金奖,引起社会各界关注。建立低成本的“空中基站”取代高成本的地面基站,随时随地无线连接成为可能。

周洲教授领衔的“特种无人机研究团队”(“魅影”团队),长期致力于特种无人机的基础性、前沿性、探索性技术研究。团队成立15年来,承担和参与了国家20多个项目,先后获得27项专利,获得国家科技进步一等奖1项、国防科技进步一等奖2项。目前团队70%为西工大学生,是一支特别能吃苦的团队。

      这架无人机的亮点是将太阳能、无人机、无线路由器三个点相结合,采用太阳能为自供给能源,太阳能无人机为持久留空平台,与Wi-Fi技术相结合,构建空中基站,通过单机或者多机基站进行区域覆盖,形成灵活的移动互联网空中宽带通信基础设施。

第一架全翼式布局太阳能无人机。机型采用全翼式布局,省去机身和机尾以减少阻力;相比旋翼式飞机耗能更少,取得空气动力和能源铺设效率同时最优的设计技术;

第一架薄膜无人机。CIGS薄膜覆盖机翼表面,不同于太阳能电池板常用的晶硅材质,薄膜柔性佳、铺设效率高,光伏能源复合结构的面密度小于1.7千克/平方米;

第一架完成单机、双机Wi-Fi覆盖/中继实验验证的无人机。

研制人员说,三个第一不是简单的功能叠加,而是集中了西工大飞行器设计专业的精华,无论超轻面密度结构设计、能源铺设效率还是气动设计,均属国内领先。一位研制人员说,“身长7米的飞机,重量只有15千克,两个成年人就能轻松抬起。”

此外,除了表面的太阳能电池板,太阳能Wi-Fi无人机内置一块高比能电池,冬季的航时达13小时,夏季长达23小时;全翼式机型使其能够承受5级风,飞行速度达40千米/小时;飞行范围在方圆20公里。

一旦投用,能取代地面基站

让Wi-Fi信号畅通无碍

 

遇到自然灾害时,如果因地面基站的损坏使通信中断,搜救工作将造成很大困难。而“魅影”团队自主研发的太阳能Wi-Fi无人机一旦投入使用,能取代地面基站成为天空的信使,让Wi-Fi信号在沙漠也能畅通无碍。

它最实用的功能是解决偏远地区上网的实际需求,通过系统灵活布设、实现区域覆盖,避免了修建地基站的困难,还可用于应急救灾。利用其长航时优势,充当空中信息平台,快速定位生命痕迹,并构建民间普通用户信息连接渠道;在野外救援中,还能解决被困人员与外界联系的困难。团队先后在新疆、西藏,克服种种环境困难进行飞行试验,终于完成单机、双机Wi-Fi覆盖/中继实验验证,取得成功。

未来无人机

周洲教授的设想是,“未来让无人机逐步从1.0时代进入4.0时代,让太阳能飞机、让Wi-Fi无处不在。”“在国家‘一带一路’倡议下,太阳能Wi-Fi无人机发展四部曲有着深远意义。”周洲教授表示,“太阳能Wi-Fi无人机”从通讯层面为“一带一路”打开通道,不仅能解决地面设施及相关运营支撑系统建设难度大的问题,也能解决偏远地区、广域海上和灾区等应急场所快速搭建信息桥梁的难题,在实际生活中更能造福每一个人。她表示,团队下一步的计划是主打“通信+无人机”,以应用为牵引制造无人机,实现产业化。