“云端”号在东莞完成全球商用首飞 光启新型空间创新技术实现质的飞跃

2015年12月28日,光启科学(股份代码:00439.HK)研发的智慧城市空间信息平台“云端”号在东莞成功完成了全球商用首飞。这意味着,光启的新型空间创新技术实现了从0到1的突破,有了质的飞跃。据了解,这一平台的部分核心技术和设备曾在深圳光明滑坡事故救援中显身手。

在民用领域属首创


      “云端”号是集通信、光学遥感、物联网监控监测、大数据收集和分析于一体的空中驻留平台,载荷大,覆盖范围广,可以有力地补充和替代卫星通信和地面塔台、基站。
       12月28日上午,“云端”号缓缓升至东莞生态园上空约100米的高度。13时许,其高度升至300米。这个庞然大物壮观而又时尚,到场嘉宾无不赞叹。东莞市市长袁宝成和光启科学董事会主席、深圳光启高等理工研究院院长刘若鹏博士分别致辞,东莞市对这光启一颠覆式创新产品给予了充分肯定。光启科学首席技术官、光启研究院副院长栾琳博士介绍了商用版“云端”号的具体功能。东莞市常务副市长张科,市政府党组成员、松山湖管委会主任殷焕明,东莞市有关单位的领导,光启科学行政总裁、光启研究院常务副院长张洋洋博士,投资机构的代表以及媒体记者等共约100人参加了活动。


        近几年来,光启异军突起,在源头创新领域取得了引人瞩目的成果。其中,在新型空间技术方面,“云端”号、“旅行者”号、空间悬浮站、光启马丁飞行包和太阳方舟已经引发了国际范围的关注。
        据了解,类似“云端”号的技术,属于前沿科技,美国的雷神公司也在开发,但仅限军用,而此次在东莞商用首飞,交付使用,是科技改变供给、改善生活的全新应用,在民用领域属于首创。
       东莞把“云端”号引进到生态园,搭建一个信息平台的示范工程,是实施创新驱动发展战略,落实“互联网+”行动计划的一项举措。此次首飞成功,推动东莞航空航天产业踏出了重要一步,将实质性推动项目建设和市场建设,产生持续的资源聚集效应,催化东莞民用航空航天、物联网、大数据、创新智慧城市系统等新兴产业加速形成。
      “云端”号项目是光启科学在东莞建设的首个智慧城市信息化平台项目,为东莞智慧城市信息化管理顶层设计提供新的科学保障。该项目搭载多种尖端技术,可为地面光学监控、遥感探测、水文地质环境监测、交通保障、森林防火、违建查处、自然灾害预警、应急抢险指挥等多方面城市管理提供大数据云服务。“云端”号是从0到1的突破,是科技改变供给、改善生活的全新应用。
        就在一周前,这座“云端”号上的主要载荷——航天级多功能高分辨率对地观测设备被紧急运往深圳光明滑坡事故现场,与应急版“云端”号Cloud mini配合,定位楼体位置,记录挖掘进展,监视二次滑坡风险。借助这些设备,参与救援的光启团队绘制出“泥下地图”,目前已标记出22处掩埋点,成为搜救工作的重要参考。幸存者田泽明就是在16处掩埋点中的1号点建筑群中获救的。其他一些点也陆续挖出了被埋建筑。

应用领域广阔
       “云端”号空中平台是一种经济、安全、环保、对空域要求限制不大的革命性的空中平台,应用领域极其广阔。其上可搭载400kg载荷,最高上升至2000m高空,通过“一根缆”(光电复合缆)系留于地面锚泊系统,最后接入大数据中心,实现“超高铁塔”和“超低卫星”的功能。“云端”号满足空域管理规定要求,并进行了充分的安全性分析,目前已经获得航空审批部门在东莞松山湖(生态园)内的运行许可,能够根据实际情况和需求调整放飞场地。


       “云端”号主要由浮空平台和任务系统两部分组成。浮空平台通过装载氦气载重,任务系统可以根据应用需求,携带无线基站、无线电视、电台的发射设备,从而可以广泛应用于无线通信、城市规划管理、大气污染监控、气象预报预警、灾情预报评估、海洋生态监测、精细资源勘测、应急事件管控以及水利建设管理等任务。相比地面宽带广播与通信系统,“云端”号盲区少,信道衰减小,作用距离远,覆盖区域广。例如,东莞这座“云端”号的通信分系统通过高空准视距传播以及采用大增益天线乃至搭建地面中继系统,可覆盖半径30公里的区域,总覆盖面积可达3000平方公里。


        2015年2月初,光启在其位于深圳龙岗区的阿波罗基地进行了“云端”号的试飞及相关任务商测,对地监测和海事大数据获取的实测达到了预期效果。
当时试飞的“云端”号是商用测试版,而此次的商用版,各方面的性能更加稳定,其搭载的系统可以完成光学遥感、广域物联网、环境监测等多种功能,比如,对周边区域的PM2.5等进行环境监测、密集人流区域的安全筛查、火灾预警等。其中,光学遥感方面,有一套可见光系统和一套红外系统。可见光系统主要用在密集人群的安全筛查、智能交通等领域,解决了目前交通监测区域受限,广域交通监测又很难持久的问题,可以和现有的城市天网系统相结合;红外系统主要可以用在火灾预警等领域。


       “云端”号上的广域物联网和专网通讯将给大众生活带来新的便利,预计将在一年内完成布点等相关工作,在环保、排放、水质监测等方面使东莞市民直接或间接地受惠。
       “云端”号是光启全球创新共同体(英文名为Global Community of Innovation,缩写GCI)的成员之一。光启全球创新共同体是凝聚世界各地的创新者们共同把“未来”带到现在,并持续交付“未来”给每个人的全球性创新组织,是一个不断将“科幻场景”与“人类梦想”变为现实并交付的“未来梦工厂”。这个创新共同体阵容强大,目前的成员还包括:马丁飞行包、太阳方舟、临近空间“旅行者”号、海容宽带、超级WiFi、空间悬浮站、智能光子、指纹卡、并行世界等。

附:
“云端”号的技术参数

      据介绍,“云端”号的总体积为3600立方米,长42米,最大直径14米。这一囊体有几大特点:良好的气动外形设计,较强的抗风能力,满足东莞风场条件;较强的耐压能力,能够适应白天晚上的气体压力变化;良好的温湿度适应性,具备在东莞长期工作的能力。
    “云端”号的空中电子系统是装载于囊体下方的多个设备舱,主要用于平台基础设备及应用载荷设备的搭载,具备基本的防雨、防雷、电磁兼容、故障自检及报警等功能,并具备升级扩展及对外数据分发能力。主要应用载荷设备包括:可见光和红外成像设备,满足全天候成像遥感需求;广域物联网系统,具备对城市进行PM2.5、土壤、水质等相关参数监测的能力。
    “云端”号的空中、地面互联主体是系留光电复合缆,是空中平台系留承力、光纤传输、能源供给的主体,与无线通信及卫星通信形成“云端号”通信链路,与球载高密度储能设备及地面应急发电机形成“云端”号能源供给系统。
    “云端”号的地面主体是地面锚泊系统。该系统配备了回转平台机构,保证“云端”号空中主体能随风向自动改变朝向;配备了缆绳拉力释放系统,可以控制实现“云端”号空间信息平台的快速放飞回收,并保证安全性;配备了控制中心,位于回转平台上控制舱内,通过中控平台对缆绳拉力释放系统以及放飞辅助设备实施控制,操作方式简便快捷,并于地面指挥中心形成地面监控互冗余。
    “云端”号尾部的三片尾翼,主要用于为云端号做姿态调整。在尾部有一个半球形的整流罩,主要起到保护吊舱、防雨的作用,此外,利用其较好的气动外形,减少气流的阻力。在“云端”号上,装载有雷电防护隔离装置,保护球体不受雷电损伤。球体充满气大约需要3小时,在锚泊状态,“云端”号的抗风可达25米/秒,在空中,其抗风可达20米/秒。

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