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人工影响天气技术及雨航无人机人影方案

2025-02-19 15:19:34
申报单位:雨航人影科技(深圳)有限公司
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  1. 项目背景与概况

  在全球气候变暖的背景下,气象灾害频发,给人类的生产生活带来了巨大的挑战。为了应对这一挑战,人工影响天气(简称“人影”)技术应运而生。人影技术通过科学手段干预局部大气物理过程,利用空中云水资源,达到增雨、防雹、消雾等目的,从而减少气象灾害带来的损失。雨航科技有限公司是一家专注于高空高速自播撒无人机人影工程技术研发的高科技企业,其核心产品“雨航”YH-180D型高速无人机在人工影响天气领域具有显著的技术优势。

  2. 雨航人影高空高速直播撒无人机介绍

  无人机示意图

  雨航科技的“雨航”YH-180D型高速无人机具备高空高速隐身特性,能够进行大过载、多重任务载荷和集群控制。该无人机采用100公斤推力涡轮喷气发动机,具备火箭助推、伞降回收和强抗风能力,能够在恶劣天气条件下快速响应并执行任务。其模块化机腹任务舱设计使得无人机能够根据定制需求进行全自动化飞行作业。

  在实施过程中,雨航无人机通过车载地面控制站,结合当地气象多普勒雷达和北斗通信系统,对目标区域进行自主探测和实时播撒。无人机搭载的云播撒药剂算法传感器和雷达数据为其提供精确的播撒操作,无人机驾驶员和气象学家可以根据实际情况修改或中断无人机的行动。

  3. 核心竞争力及方案优势

  3.1 核心竞争力

  (1)集群控制技术:雨航无人机采用多旋翼/固定翼的集群控制技术,利用mesh自组网通信模块和GPS定位技术,实现多架无人机的协同作业。

  (2)自主飞控航电:核心航电飞控模块均为自研,能够满足多种定制需求,确保无人机在复杂气象条件下的稳定飞行。

  (3)发动机播撒催化剂技术:无人机采用可靠的涡喷发动机动力系统,结合成熟的复合材料制造工艺,能够高效播撒人影催化剂。

  (4)自动化机场技术:通过红外窄带信号引导和视觉相对定位技术,实现无人机的精确着陆和远程控制。

  (5)专用探测载荷:无人机配备大气粒子采集载荷和影像载荷,能够实时采集气象数据并进行精准播撒。

  3.2 方案优势

  3.2.1与传统人工降雨相比

  目前人工影响天气作业主要采用高炮、火箭炮、碘化银燃烧炉、飞机催化作业等方式,其原理为根据空中性质、高度、厚度、浓度、范围等,向云体播撒制冷剂、结晶剂、吸湿剂和水雾等,加速雨滴 的生长过程,从而达到增加降水的目的。

  高炮和火箭炮具有一定安全隐患,其产生的炮弹壳不受控制,有概率会对民房、群众和农田等造成伤害;且受地球引力影响,抛物线作业方式无法精确抵达云层高度和扩散到水平面,若要达到较好的效果需要消耗的资源成本高。

  地面烟炉对地形条件苛刻,作业时机选择困难,受作业环境影响大,燃烧后的催化剂到达云层时损耗大。

  有人机虽然作业时播撒面积大,执飞空域更准确,但飞机性能相对高空高速无人机性能较低,飞行时气象条件复杂,具有一定的安全隐患,且不能在恶劣天气下进行飞行。

  3.2.2与现有人影无人机相比

  大型无人机在抗风能力、飞行高度、续航能力、承载能力等方面具有较好的优势,但造价、起飞条件、操控技术等要求较高,且需要专门的起飞跑道,停放需要专门的停机场目前仍处于重大项目实施或小范围试验阶段。相对而言,中小型无人机混合翼气象探测无人机平台,搭载定制播撒系统,在复杂天气背景下,直接进入云层 实施播撒作业,相较于传统人机作业,应用成本更低,不需要固定跑道,可多架次组网飞行进行人影作业,提高工作效率。

  4. 经济效益与市场前景

  4.1 经济效益

  雨航无人机的应用大幅降低了人工影响天气作业的成本。传统方式需要消耗大量资源,且存在安全隐患,而无人机作业不仅成本低,还能在恶劣天气条件下快速响应,减少了因气象灾害造成的经济损失。此外,无人机的集群控制技术使得多架次组网飞行成为可能,进一步提高了作业效率。

  4.2 市场前景

  随着全球气候变化的加剧,人工影响天气技术的需求日益增长。雨航无人机凭借其高效、安全、经济的特点,具有广阔的市场前景。特别是在农业、林业、水资源管理等领域,无人机人影作业将成为应对气象灾害的重要手段。预计未来几年,无人机人影作业市场将迎来快速增长。

  5. 社会效益

  5.1 社会接受度

  雨航无人机的应用得到了社会各界的广泛认可。相比传统的人工降雨方式,无人机作业更加安全、环保,且不会对民房、农田等造成损害,公众接受度较高。

  5.2 公共服务贡献

  雨航无人机在应对气象灾害、保障农业生产、缓解水资源短缺等方面发挥了重要作用。通过人工增雨、防雹等作业,无人机有效减少了气象灾害对公共安全和经济发展的影响,为社会提供了重要的公共服务。

  6. 结论

  雨航科技有限公司的“雨航”YH-180D型高速无人机在人工影响天气领域具有显著的技术优势和应用成效。通过集群控制、自主飞控、发动机播撒催化剂等关键技术,无人机实现了高效、安全、经济的作业方式,填补了国内外高空人影作业的空白。随着市场需求的增长,雨航无人机将在应对气候变化、减少气象灾害方面发挥越来越重要的作用,具有广阔的经济和社会效益前景。

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