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(hào)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(guó)第一。
“網(wǎng)紅”無人機(jī)占了三個(gè)全國(guó)第一
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，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(huì)各界關(guān)注。
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(huì)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(tái)，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(guó)第一。”西工大研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員介紹，這是全國(guó)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(jiǎn)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(guó)內(nèi)領(lǐng)先。“很難想象身長(zhǎng)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(duì)老百姓真正有用的項(xiàng)目”。
中國(guó)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(huì)，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(chǎng)”。
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(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(guó)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(yíng)商合作，達(dá)到“地—機(jī)—地”信號(hào)傳輸模式；2.0時(shí)代，預(yù)計(jì)于2017年接入4G信號(hào)，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(hào)傳輸模式從“地—機(jī)—地”升級(jí)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)。