“云雀”展翅 我国实现高海拔环境科考机器人化

科技日报记者 郝晓明

为深入实施“科技助力青藏科考”，促进青藏高原环境变化机理揭示，由中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的“云雀”自主飞行机器人（以下简称“云雀”）近日在青藏高原开展高海拔冰川与湖泊智能化科考工作。在空气稀薄、强风扰等极端环境下，“云雀”完成了自主起降、定点/航迹飞行、仿地飞行、动静态障碍物避碰等自主功能，首次实现了我国机器人化高海拔环境科考。

青藏高原海拔高、氧气稀薄、气候恶劣多变，尤其是极高海拔区科考活动难度大、危险系数高，人类难以开展工作甚至无法到达，严重制约了青藏科考全面深入持续开展。在国家重点研发计划项目支持下，中科院沈阳自动化所、中科院青藏高原所等国内技术团队，围绕高海拔极端环境下的机器人移动与作业技术开展联合攻关。

科考活动中，“云雀”飞行机器人突破了“稀薄大气中的高效升力系统设计”、“高原强风干扰下的自主控制”等技术瓶颈，具备了“携带5公斤科考载荷、抵御7级大风，在海拔6000米的高度飞行近30分钟”综合能力，成为我国首款适应极高海拔环境的科考飞行机器人。

在海拔6000米的廓琼岗日冰川区，“云雀”完成了冰面温度热红外影像监测、冰川三维地形勘测与建模、高空大气温湿压与黑碳通量垂直廓线监测工作。在海拔4730米的纳木错湖，完成了深部水体样品自动化采集和湖水温度垂直剖面实时监测工作。这些应用充分验证了“云雀”的自主作业能力可覆盖青藏高原所有野外科考站和绝大部分冰川区，其兼具垂直起降、定点悬停、精准作业等特点，有望形成全新的精细化、智能化科考作业力量。