揭秘中国极地科考机器人：自主导航越冰盖障碍(图)(2)

　　冰架考察将实现陆空联动

　　极地冰盖—冰架—海洋相互作用，是全球气候系统中人类了解最少的科学领域之一，对冰架底部融化机制和冰下海盆海洋过程认知更少。秦为稼认为，这主要是因为缺乏学科交叉与大科学集成，缺少关键技术手段。

　　“十一五”期间，经过不同单位的联合攻关，我国研制了具有自主知识产权的用于极地科学考察在冰雪面移动的机器人和低空飞行的机器人，成功推出实验样机；在此基础上，在冰雪面移动机器人本体运动机构、系统集成、环境感知及自主控制，飞行机器人低温小型航空发动机、动力电池及低温环境系统高可靠性等方面，取得技术突破，并完成了与科学载荷的集成实验。

　　据秦为稼介绍，可在冰雪面移动的机器人“极地漫游者”本体长1.8米，高1.2米，宽1.6米，重300公斤，能在风能发电驱动下不间断地昼夜行走，能跨越高度近半米以上的障碍物，并在冰盖复杂地形下进行多传感器融合的自主导航控制，实现国内通过卫星链路进行遥控，未来可搭载大气传感器、冰雪取样器、地理地质分析器50公斤的任务载荷。

　　另外，在中国第26次南极考察中，低空飞行机器人在南极进行了观测试验，验证了其系统的可靠性。此次考察期间，课题组成员在南极应用低空飞行机器人“雪雁”进行了大范围海冰观测实验。“雪雁”飞行机器人翼展3.2米，最大起飞重量约24公斤，有效载荷8公斤，续航时间4小时，适合在冰雪面进行起降。它搭载传感器设备在南极中山站附近40公里海域内累计自主飞行39个架次，获得了清晰的海冰形态图像和精确的海冰观测数据，为极地海冰研究提供了重要数据。“低空飞行的机器人和冰雪面机器人相互配合，缺一不可，成为冰架观测的完美‘拍档’。与大型飞机不同，低空飞行机器人飞行高度低，在几十米到100米高度的上空都能进行精细航拍。它如同战场上的侦察兵，可以细致了解冰架整体情况。根据低空飞行机器人所收集的资料，可以对冰雪面机器人的活动方案、路径进行科学的规划安排。地面机器人可以搭载雷达、光学仪器等做观测。”秦为稼说。

　　据了解，目前我国已在南极进行了5次南极考察机器人试验。