人工增雨新力量，润泽大地新篇章

　　一、应用背景

　　随着全球气候变化，极端天气事件增多，干旱等灾害频繁发生，水资源短缺问题日益严重。传统的人工增雨方式在一定程度上受到地形、气象条件和设备性能的限制，难以满足日益增长的需求。在此背景下，无人机系统应运而生，为人工增雨作业提供了新的解决方案。

　　二、系统概述

　　“山鹰-200”人工增雨无人机(见图1)系统由山东外国语职业技术大学联合山东华信航空科技有限公司进行研发，是一款具有自主知识产权的高科技产品。

　　图1 山鹰无人机

　　(一)技术特点

　　1. 复合翼设计：采用垂直起降固定翼的飞行方式，兼具垂直起降的灵活性和固定翼飞机的高效巡航性能。垂直起降功能使其无需依赖机场跑道，可在各种复杂地形条件下快速部署，适应不同作业环境。

　　2.性能卓越

　　大载重能力：起飞重量达 200KG，任务载荷为 35kg，能够携带充足的人工降雨催化剂及相关设备，满足大规模增雨作业需求。

　　长航时飞行：满载情况下巡航飞行时间可达 4h，滞空时间长，可在云层中持续作业，有效提高增雨作业的效率和覆盖范围。

　　高空作业能力：飞行高度可达 3000m，能够深入云层的关键部位进行催化剂播撒，增强增雨效果。

　　智能化操作：具备高度智能化的飞行控制系统，可实现全自动飞行模式，包括“一键起降”和自主航迹规划。操作人员只需在地面站进行简单操作，即可完成复杂的增雨任务，降低了对操作人员的专业技能要求，同时提高了作业的准确性和安全性。

　　(二)系统组成

　　可拆卸机体：机体结构采用可拆卸设计，方便运输和储存。在执行任务时，能够快速组装并投入使用，提高了系统的机动性和响应速度。

　　地面站：地面站是整个系统的控制核心，负责无人机的飞行监控、任务规划、数据传输和处理等功能。通过地面站，操作人员可以实时获取无人机的飞行状态、气象数据等信息，并根据实际情况进行远程操作和调整。

　　人工降雨烟条工作原理和安装：“山鹰-200”挂载的人工降雨的设备是降雨烟条(见图2)。其中目前所使用的人工降雨烟条的信号和参数见下表1，

　　图2 人工降雨烟条

　　表1 人工烟条的型号以及参数

　　烟条在空中点燃后，催化剂迅速扩散到周围的云层中。这些催化剂颗粒作为凝结核，吸引水蒸气在其表面凝结，形成更多的小水滴。随着水滴的不断增长，它们之间的碰撞和合并使水滴逐渐变大。当水滴达到一定大小时，重力作用使其下落，形成降雨。无人机挂载人工烟条也方便简捷，安装位置实施方便，

　　三、应用案例

　　(一)高海拔地区应用

　　2021年4月21日，在青海省茫崖市冷湖镇进行了高海拔飞行测试及应用实践。冷湖镇当地海拔为3300米，温度5℃。在飞行过程中，根据实时气象数据和云层状况，无人机准确地飞抵目标云层区域，播撒人工降雨催化剂。

　　(二)平原地区应用

　　2021年10月23日，在陕西省渭南市大荔县进行了平原地区的试飞及应用。大荔县海拔高度350米，无人机从起飞到巡航飞行，再到催化剂播撒，整个过程顺利进行。无人机按照预设航迹在云层中穿梭，精准地将催化剂播撒到合适位置。增雨效果评估表明，作业区域内降雨量得到显著提升，对当地的农业灌溉、水资源储备和生态保护起到了积极作用。

　　四、应用优势

　　(一)高效精准作业

　　1.灵活部署：能够在狭小场地或复杂地形快速起飞和降落，不受机场跑道限制，大大缩短了作业准备时间，提高了响应速度。

　　2.精准催化：借助先进的航迹规划和气象监测技术，无人机可以根据云层的实时状态，精确调整飞行高度和位置，将催化剂精准地播撒到云层的关键部位，提高了催化剂的利用率和增雨效果。

　　(二)智能化操作降低人力成本

　　1.全自动飞行模式：“山鹰 - 200”的智能化飞行控制系统实现了真正的 “一键起降” 和自主飞行。操作人员只需在地面站进行简单的任务规划和监控，无需复杂的手动操控，大大降低了对操作人员的专业技能要求和劳动强度。

　　2.远程监控与数据处理：地面站能够实时获取无人机的飞行数据和气象信息，操作人员可以根据这些数据进行远程决策和调整。同时，数据的自动记录和处理功能为后续的作业评估和技术改进提供了丰富的数据支持。

　　(三)安全可靠

　　1.减少残骸风险：与传统的人工增雨方式(如高炮、火箭弹增雨)相比，“山鹰 - 200”无人机作业避免了炮弹、火箭弹残骸带来的安全隐患，不会对地面人员和设施造成直接损害，提高了作业安全性。

　　2.系统稳定性高：经过多次试飞和实际应用验证，“山鹰-200”无人机系统在不同环境条件下均表现出了高度的稳定性和可靠性。

　　五、应用前景展望

　　“山鹰-200”人工增雨无人机系统可在灾害发生时迅速响应，及时实施人工增雨作业，缓解旱情、降低高温危害，保障农业生产、居民生活用水和生态环境稳定。可在水资源匮乏地区开展常态化作业，增加当地水资源量。同时，通过与水资源管理系统的结合，实现对水资源的科学调配和可持续利用，为解决水资源问题提供新的途径。

　　在森林火灾预防、湿地保护、荒漠化治理等生态保护领域，通过增加降雨量，改善局部气候条件，促进植被生长，降低火灾风险，有助于维护生态系统的平衡与稳定，保护生物多样性。

　　六、结论

　　“山鹰-200”人工增雨无人机系统在高海拔地区和平原地区的应用案例充分展示了其先进的技术性能和广泛的应用价值。通过高效精准作业、适应多种环境、智能化操作和安全可靠等优势，该系统为人工增雨领域带来了新的突破。未来，“山鹰-200”在气象灾害应对、水资源开发与管理、生态环境保护和城市环境改善等方面将发挥更加重要的作用，为推动社会经济可持续发展和生态文明建设提供有力支持。