浴場(chǎng)的水質(zhì)是否適合游泳、入海口有沒(méi)有偷排污水、綠潮赤潮的移動(dòng)情況……近日，國(guó)家海洋局北海分局與中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院在青島就無(wú)人機(jī)海洋應(yīng)用方面達(dá)成戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，并于5月30日在煙臺(tái)沿海聯(lián)合實(shí)施了我國(guó)首次利用彩虹Ⅳ型大型中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)多任務(wù)載荷超視距應(yīng)用。據(jù)悉，這是我國(guó)首次利用彩虹Ⅳ型大型中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，開(kāi)展海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)。

青島晚報(bào)/掌上青島/青網(wǎng) 記者馬曉婷 通訊員 王晶

無(wú)人機(jī)示范飛行1300公里

5月30日，國(guó)家海洋局北海分局聯(lián)合中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院在山東煙臺(tái)沿海共同實(shí)施了代號(hào)為“藍(lán)色海鷗”無(wú)人機(jī)海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)多任務(wù)載荷超視距示范應(yīng)用。這是我國(guó)首次利用彩虹Ⅳ型(以下簡(jiǎn)稱CH-4型)大型中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，開(kāi)展海洋生態(tài)紅線核查、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋保護(hù)區(qū)監(jiān)管、海岸帶和海島保護(hù)利用監(jiān)管等方面的示范應(yīng)用，取得了豐碩成果。

示范應(yīng)用飛行航線約1300公里，完成了煙臺(tái)部分海岸三維激光雷達(dá)成像，完成了海洋保護(hù)區(qū)、入海河流、排污口、養(yǎng)殖區(qū)等海域的水色和高光譜監(jiān)測(cè)，完成了重點(diǎn)海島、砂質(zhì)岸線、大規(guī)模圍填海和近海開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)的高清影像監(jiān)測(cè)。展現(xiàn)出了極高的三維數(shù)據(jù)、高光譜和高分影像的獲取能力。由于飛機(jī)搭載了多種載荷，可以在一個(gè)航次內(nèi)完成多項(xiàng)任務(wù)，大大提高了監(jiān)視監(jiān)測(cè)效率，節(jié)約了成本。同時(shí)，示范應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星通訊實(shí)時(shí)接入北海分局指揮大廳，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)海域的實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)判別、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

主要服務(wù)北海區(qū)海洋環(huán)保

記者在采訪中了解到，簽署合作框架協(xié)議后，北海分局將成立固定的團(tuán)隊(duì)對(duì)應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)操作，對(duì)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。目前，這個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有近30名工作人員。此次北海分局引進(jìn)CH-4型無(wú)人機(jī)，將主要用于海洋環(huán)保。

“無(wú)人機(jī)目前主要用于海洋生態(tài)文明建設(shè)?？梢葬槍?duì)海洋的自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)、海洋的開(kāi)發(fā)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、還可以對(duì)海洋環(huán)境的長(zhǎng)期變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外可以對(duì)傳統(tǒng)的入海河流、排污口、沙灘岸線、海洋的傾倒區(qū)進(jìn)行監(jiān)視和監(jiān)測(cè)。以前的手段比較多，有傳統(tǒng)的海上定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，也有衛(wèi)星手段、有人飛機(jī)的監(jiān)測(cè)，但每種方式也是有不同的局限性。這次應(yīng)用CH-4無(wú)人機(jī)載荷多的特點(diǎn)，同時(shí)搭載多種監(jiān)測(cè)手段完成多個(gè)任務(wù)，極大地提高了對(duì)海洋環(huán)境的監(jiān)視監(jiān)測(cè)監(jiān)管的能力。接下來(lái)簽約框架協(xié)議后，整個(gè)的渤海、黃海中北部北海分局管轄海域都將投入應(yīng)用。 ”北海分局科技處處長(zhǎng)楊建強(qiáng)說(shuō)。

精確監(jiān)測(cè)滸苔和赤潮

楊建強(qiáng)也透露，無(wú)人機(jī)對(duì)于青島沿海海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)也是意義重大。CH-4任何時(shí)候只要飛起來(lái)，對(duì)海水的質(zhì)量水色水溫等一些適合不適合游泳的參數(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。青島近岸的一些環(huán)境災(zāi)害生態(tài)災(zāi)害，例如滸苔、溢油、赤潮都能進(jìn)行快速有效的監(jiān)測(cè)。因?yàn)榇钶d的傳感器比較多，一次飛出去同時(shí)解決三四個(gè)任務(wù)，而以前只能針對(duì)一個(gè)任務(wù)。CH-4飛行時(shí)范圍相對(duì)比較大，比傳統(tǒng)的船舶監(jiān)測(cè)效率高，比起有人海監(jiān)飛機(jī)，它受空管限制少，有一些大風(fēng)大浪天氣不允許海監(jiān)飛機(jī)飛行，它也可以勝任。

“以滸苔為例，CH-4大約3到4個(gè)小時(shí)可以了解青島岸邊的情況，效率很高。以前都用時(shí)速50節(jié)的快艇，速度也是相當(dāng)快的，但無(wú)人機(jī)更快，范圍更廣，針對(duì)性更強(qiáng)。不僅了解的精確，我們也可以有更多的時(shí)間提前處置。 “楊建強(qiáng)說(shuō)。

未來(lái)將監(jiān)測(cè)海冰水母

框架協(xié)議簽署后，北海分局將聯(lián)合中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，利用CH-4搭載其他傳感器，對(duì)海上目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 “例如海冰，就需要專門(mén)的傳感器，對(duì)圖像的解析判讀方法都要改進(jìn)。 ”楊建強(qiáng)說(shuō)。

除了海冰，青島近岸的水母災(zāi)害也將納入監(jiān)測(cè)。根據(jù)北海分局發(fā)布的《2014年北海區(qū)海洋環(huán)境公報(bào)》中青島近岸海域水母災(zāi)害監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，青島的有害水母主要分布在青島膠州灣口至石老人近岸海域，旺發(fā)期集中在7到8月，水母種類主要為沙海蜇，密度小于10個(gè)/公頃，較2013年有所降低。“青島目前對(duì)水母災(zāi)害的監(jiān)測(cè)也是難題，下一步也要考慮用無(wú)人機(jī)搭載可用傳感器把水母災(zāi)害的監(jiān)測(cè)解決。我們要做的就是如何利用好這個(gè)平臺(tái)，對(duì)海洋水面進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。 ”楊建強(qiáng)說(shuō)。

機(jī)型揭秘

多任務(wù)載荷可帶350公斤

本次示范應(yīng)用平臺(tái)是中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院自主研制的CH-4型無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)是目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)和成熟的中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，具有很強(qiáng)的任務(wù)設(shè)備裝載能力，可以同時(shí)搭載衛(wèi)星通訊設(shè)備和光電平臺(tái)、高光譜相機(jī)、激光雷達(dá)、高清CCD面陣相機(jī)、高清三合一(照相、攝像、紅外)載荷等多種航空遙感傳感器和設(shè)備，其航時(shí)、航程、載荷能力等主要技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足海洋環(huán)境監(jiān)視監(jiān)測(cè)任務(wù)的要求，提升了海上應(yīng)急事件監(jiān)測(cè)響應(yīng)能力。

“CH-4機(jī)長(zhǎng)8.5米，翼展18米起飛重量最大1350公斤，最大載重350公斤，留空時(shí)間最長(zhǎng)40個(gè)小時(shí)。以前是軍用，用于民用的話，任務(wù)載荷350公斤，最大航時(shí)到40小時(shí)，航程5000千米，可以用于大范圍海域巡邏監(jiān)視，非常適合于海洋應(yīng)用。這樣的無(wú)人機(jī)可以帶衛(wèi)星通訊設(shè)備，遠(yuǎn)距離執(zhí)行海洋監(jiān)測(cè)任務(wù)。從低空幾百米到高空7200多米，控制半徑視距250千米，超視距2000千米。無(wú)人機(jī)自主飛行自主起降，一種是預(yù)編航跡，也可以在線更改航跡，極大提高機(jī)動(dòng)靈活能力。 ”中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院彩虹無(wú)人機(jī)系統(tǒng)總工程師石文說(shuō)。據(jù)石文介紹，其搭載的相機(jī)可達(dá)8000萬(wàn)像素，在1000米的高空，可以看清樹(shù)干直徑4厘米左右的小樹(shù)。