中國蜂群無人機首次實現颱風過境全程立體觀測

【香港商報訊】據中國氣象局消息，颱風「紅霞」過境期間，氣象科研人員首次採用蜂群無人機觀測方式，針對颱風登陸全過程開展高頻率、多維度觀測試驗。這也是中國首次將蜂群無人機技術應用於颱風過境全過程觀測。

據介紹，自7月24日起，中國氣象科學研究院專項氣象保障技術研究中心聯合深圳市國家氣候觀象台，在位於深圳市大鵬半島的中國氣象局粵港澳大灣區低空經濟無人航空氣象保障野外科學試驗基地，首次採用蜂群無人機觀測方式。

試驗持續同步獲取颱風過境前後低空溫度、濕度、風場、湍流等關鍵氣象參數的垂直廓線觀測資料，以及無人機飛行姿態、航跡偏移、電量功耗等運行參數，系統探索極端氣象條件下無人機安全飛行的氣象約束邊界。

「我們聚焦新域新質氣象裝備發展和應用，依託蜂群無人機同步開展颱風邊界層探測試驗與極端天氣適航性雙重研究，既要讓蜂群無人機精準探測颱風邊界層結構，也要觀察天氣怎樣影響不同型號無人機的飛行姿態。」試驗負責人、中國氣象科學研究院研究員郭建平介紹。

此次試驗重點圍繞三個方面展開：一是在無人機上集成搭載風、溫、濕度探測、湍流監測、全天空成像儀等載荷，對比檢驗不同氣象設備在颱風環境下的觀測穩定性和探測精度；二是構建多機型無人機組網觀測陣列，實現多高度、多水平點位同步協同探測，填補颱風近海雲層下方低空氣象觀測空白；三是持續監測風雨擾動下無人機航向偏移、機身震盪、能耗波動等特徵，量化極端氣象條件下無人機低空飛行安全閾值。

為提升預報精準度提供關鍵數據

不同於傳統單架無人機，蜂群無人機是多架搭載氣象載荷的無人機組成的協同觀測陣列，在空域內多點、多層同步開展大氣要素探測，依靠機間協同實現低空三維空間高密度採樣，可彌補單點探測局限，補齊近海低空觀測短板，為提升颱風監測預報能力提供關鍵實況資料，也為探索極端天氣條件下無人機安全飛行邊界積累科學數據。

郭建平介紹，中國已建成由風雲氣象衛星、氣象雷達、地基遙感垂直觀測系統和地面氣象站等組成的立體氣象觀測網，但受雲層遮蔽、低空探測盲區較大等因素制約，颱風近海雲下低層大氣熱動力結構觀測仍存不足。本次蜂群無人機低空觀測採用小時級高頻立體探測模式，全程追蹤颱風過境全過程，可有效補齊近海低空觀測短板，為提升颱風強度研判、風雨落區預報精準度提供關鍵實況數據支撐。

另外，此次試驗不僅有助於量化極端天氣下低空安全飛行的氣象邊界條件，也可為過境颱風搭建機動科學合理的立體觀測體系、推動颱風監測預報技術迭代、保障低空飛行安全積累核心試驗數據。