在第三屆中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽上，來(lái)自西北工業(yè)大學(xué)的魅影太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)通用平臺(tái)項(xiàng)目榮獲金獎(jiǎng)，今年7月，該?！镑扔皥F(tuán)隊(duì)”自主研發(fā)的太陽(yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)研究取得重大突破，在陜北高原持續(xù)飛行16小時(shí)9分鐘！再次刷新國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)最長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。
2016年，在第十八屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)全國(guó)科技工作者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，團(tuán)隊(duì)研制的“太陽(yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)”一舉奪得金獎(jiǎng)，引起社會(huì)各界關(guān)注。建立低成本的“空中基站”取代高成本的地面基站，隨時(shí)隨地?zé)o線(xiàn)連接成為可能。
周洲教授領(lǐng)銜的“特種無(wú)人機(jī)研究團(tuán)隊(duì)”(“魅影”團(tuán)隊(duì))，長(zhǎng)期致力于特種無(wú)人機(jī)的基礎(chǔ)性、前沿性、探索性技術(shù)研究。團(tuán)隊(duì)成立15年來(lái)，承擔(dān)和參與了國(guó)家20多個(gè)項(xiàng)目，先后獲得27項(xiàng)專(zhuān)利，獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。目前團(tuán)隊(duì)70%為西工大學(xué)生，是一支特別能吃苦的團(tuán)隊(duì)。
這架無(wú)人機(jī)的亮點(diǎn)是將太陽(yáng)能、無(wú)人機(jī)、無(wú)線(xiàn)路由器三個(gè)點(diǎn)相結(jié)合，采用太陽(yáng)能為自供給能源，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)為持久留空平臺(tái)，與Wi-Fi技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建空中基站，通過(guò)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。
第一架全翼式布局太陽(yáng)能無(wú)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(wú)人機(jī)。CIGS薄膜覆蓋機(jī)翼表面，不同于太陽(yáng)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1.7千克/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(wú)人機(jī)。
研制人員說(shuō)，三個(gè)第一不是簡(jiǎn)單的功能疊加，而是集中了西工大飛行器設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的精華，無(wú)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?lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先。一位研制人員說(shuō)，“身長(zhǎng)7米的飛機(jī)，重量只有15千克，兩個(gè)成年人就能輕松抬起?！?/span>
此外，除了表面的太陽(yáng)能電池板，太陽(yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)內(nèi)置一塊高比能電池，冬季的航時(shí)達(dá)13小時(shí)，夏季長(zhǎng)達(dá)23小時(shí);全翼式機(jī)型使其能夠承受5級(jí)風(fēng)，飛行速度達(dá)40千米/小時(shí);飛行范圍在方圓20公里。
一旦投用，能取代地面基站
讓W(xué)i-Fi信號(hào)暢通無(wú)礙
遇到自然災(zāi)害時(shí)，如果因地面基站的損壞使通信中斷，搜救工作將造成很大困難。而“魅影”團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的太陽(yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)一旦投入使用，能取代地面基站成為天空的信使，讓W(xué)i-Fi信號(hào)在沙漠也能暢通無(wú)礙。
它最實(shí)用的功能是解決偏遠(yuǎn)地區(qū)上網(wǎng)的實(shí)際需求，通過(guò)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，還可用于應(yīng)急救災(zāi)。利用其長(zhǎng)航時(shí)優(yōu)勢(shì)，充當(dāng)空中信息平臺(tái)，快速定位生命痕跡，并構(gòu)建民間普通用戶(hù)信息連接渠道;在野外救援中，還能解決被困人員與外界聯(lián)系的困難。團(tuán)隊(duì)先后在新疆、西藏，克服種種環(huán)境困難進(jìn)行飛行試驗(yàn)，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。
周洲教授的設(shè)想是，“未來(lái)讓無(wú)人機(jī)逐步從1.0時(shí)代進(jìn)入4.0時(shí)代，讓太陽(yáng)能飛機(jī)、讓W(xué)i-Fi無(wú)處不在。”“在國(guó)家‘一帶一路’倡議下，太陽(yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)發(fā)展四部曲有著深遠(yuǎn)意義?！敝苤藿淌诒硎荆疤?yáng)能Wi-Fi無(wú)人機(jī)”從通訊層面為“一帶一路”打開(kāi)通道，不僅能解決地面設(shè)施及相關(guān)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)建設(shè)難度大的問(wèn)題，也能解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、廣域海上和災(zāi)區(qū)等應(yīng)急場(chǎng)所快速搭建信息橋梁的難題，在實(shí)際生活中更能造福每一個(gè)人。她表示，團(tuán)隊(duì)下一步的計(jì)劃是主打“通信+無(wú)人機(jī)”，以應(yīng)用為牽引制造無(wú)人機(jī)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
來(lái)源：西北工業(yè)大學(xué)
