|
4月10号，中国第31次南极科考归来的雪龙号科考船在上海靠港，本次科考任务圆满完成，北航校友梁建宏副教授也第一时间和我们分享了飞行机器人在南极大 陆冰盖拍摄的影像和飞行日记。
2014年12月15日
晚饭后，我想起了极地研究中心布置的搭建气象站的任务，立刻把器材和说明书翻了出来。还好，这个带数据记录仪的自动气象站恰是我们机电专业熟悉的测控领域，稍微费力的是在雪地上支起2米多高的支架，安装避雷针和地线的时候我稍微犹豫了一下：这个地方会打雷吗？接线、密封、绑扎加固，接通12V电瓶，不一会风向标上的叶轮就欢快的旋转起来，最后我兴奋的把气象站连接上三防电脑，读下了50公里的第一组数据：风速7.3米每秒，气温零下10.32摄氏度，相对湿度68.4%，气压871.9百帕，电池电压12.73伏特。当我完成气象站的时候，已经是夜里12点，这时候风突然强劲起来，地面上有雾升腾，像是雾，却又似沙，这就是传说中的地吹雪！它们在地上2~30公分的高度游走着，似有千军万马，看着热闹，却又寒意袭人。
2014年12月17日
50公里冰盖上一天的工作，是从挖雪取水开始的。我们有两个化雪的电开水桶，当一个负责把雪融化时，另一个已经把水烧沸，可供饮用。对于户外工作，南极冰盖上恐怕具有最好的取水条件，经过几天使用获得上百升水的开水桶里，竟然没有一点沉淀物！经过一天的思考和查阅，磁航向偏差的问题有了眉目。原来南极点和南磁极本来就不在一起，两者之间有两千公里以上的距离，当越接近南磁极时，地球磁场的磁力线扭曲很大，因此磁航向和“真北”之间的偏差也可能很大了。在这种情况下，导航系统利用当前的定位数据和内置的全球地磁模型联合解算，获得了准确的航向数据。当我用55号密钥文件打开了机载通讯电台和地面站软件之间的端口，电脑里传来熟悉的“滴滴”声，来自无人机自动驾驶仪的数据显示导航系统自检通过，处于GPS/INS组合导航状态，海拔高度945米，卫星数目12颗，是非常理想的状态。海拔945米，意味着从中山站海边到50公里的距离上，冰盖已经急剧上升了约900米。
2014年12月17日
19:30，在和中山站的例行通话中，气象员通报了未来几天大风降温预报，并警告我们，通过卫星图像发现20~40公里处冰裂隙很多，外出活动一定要两人以上同行，并避免到离营地太远的地方活动。此后的三天风雪如约而至，每天都是白化天气，我们只能在舱内活动。风速一直保持在6级以上，最大风速发生在早上6~8点，直到下午才稍稍减弱，乘员舱被吹得以2赫兹左右的频率摇晃，舱外长出了长长的冰挂。大风夹带着砂一样的雪，很快就在各个雪橇前后堆积起来。仅仅3天时间，我们的乘员舱前和两侧堆起1米多高的雪丘，这股神奇的力量让我相信：冰盖上的地吹雪，具有埋葬阻挡它的物体、填平一切沟壑的力量，冰盖边缘隐藏着无数冰裂隙怪兽，而地吹雪就是负责掩护它的兄弟！
2014年12月21日
20:00，太阳在西边的地平线上打转，而风突然小了起来，在等待了6天之后，大白鲨无人机终于又迎来了起飞的天气窗口。在设置了坐标在营地上空200米的“回家点”后，大白鲨迎着东风腾空而起，在手动操纵爬升到100多米后，我告诉曾庆儒地面站已经发出进入“回家模式”的指令，可以切入自动驾驶，曾庆儒拨动遥控器上的切换开关，大声回答“已切换！”我们屏住呼吸，只看见远处的无人机立刻倾斜机身，在飘满晚霞的天空中划出一道长长的弧线，快速的转弯向我们头顶上空飞来，在呼啸着通过头顶的“回家点”后，又立刻转弯，切向200米外的圆形目标航线。这就是“回家模式”，无人机将以200米的半径在回家点上空持续盘旋，以证实自动驾驶状态的稳定性和精确性。大白鲨干净利索、准确无误的完成了这一系列动作，当稳定到200米高度时，发动机发出低沉而有节奏的声音，从声音低沉的频率我们可以判断出它仅用50%左右的油门就实现了108公里/小时的巡航速度（空速），而从它忽高忽低的变奏中，我们能感觉到自动驾驶系统在调节油门，根据相对气流智能的把空速稳定在设定值上，地面站显示的空速误差在1~2m/s之间，是非常好的状态。在经过两圈稳定的飞行后，我欣喜的告诉曾庆儒：可以放航线了！ 编号为3的作业测试航线早已通过地面站软件规划并下载到自动驾驶仪，它是以LH90385点（南纬69度49分12秒，东经76度28分17秒）为出发点，南北长5公里，东西宽200米的一条四边航线。我以飞快的动作向地面站发出了切入3号航线、1号航点的指令，这激动人心的时刻终于到来了！随着我果断的按下回车键，大白鲨迅速转向正南方，在渐渐淡去的发动机歌声里，大白鲨消失在极地夕阳的余辉里。十分钟后，大白鲨平安返航着陆，我们收获了本次科考无人机获得的第一组鸟瞰冰盖的照片。
28天的冰盖生活，几十G的冰盖航摄素材。满载而归的他给我们带来不一样的飞行体验。这是一次不平凡的南极科考之旅，也是每一个无人机科研工作者都梦想拥有的经历。中国人的科技强国之梦飞翔在世界之极，在那片地球上最纯净的天空下。
（本文全部图片、文字及视频素材由北航梁建宏博士授权使用。）
| 
/1 
发表于 2015-4-15 12:09
收藏
楼主