智能科考無人機完成高海拔應用實驗

為持續服務支撐國家第二次青藏高原綜合科學考察研究（簡稱「第二次青藏科考」）深入實施與創新成果產出，在科考隊長辦公室組織下，近日，中國科學院青藏高原研究所和中國科學院瀋陽自動化研究所「高海拔環境科考輔助機器人」項目組，克服高寒缺氧等惡劣氣候環境，在青藏高原組織實施了首次高海拔冰川與湖泊智能科考無人機自動化輔助科學考察研究應用任務。

青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔和地球第三極，具有地球上最獨特的地質、地理和生態單元，是全球地球系統科學研究的熱點地區之一。青藏高原海拔高、地形複雜、缺氧、天氣惡劣多變，造成部分區域人員難以到達，導致相關科考數據匱乏、不系統，影響了對青藏高原與全球變化關係和機制的深入認識。

此次自動化科考應用實驗中，由項目組研製的 「雲雀」智能自主科考無人機（圖1），在西藏自治區當雄縣境內海拔6000米的廓瓊崗日冰川區，成功完成冰川表面溫度熱紅外影像監測與三維地形勘測、冰面至海拔6500米高空段大氣溫溼壓與黑碳通量垂直梯度變化監測等工作；在海拔4730米高的中國科學院納木錯多圈層綜合觀測研究站，抵禦7級大風，成功實施大氣溫溼壓與黑碳通量垂直梯度變化監測，並在納木錯湖區目標地點順利開展深部水體樣品自動化採集和湖水垂直溫度剖面實時監測（圖3）工作。

圖1 「雲雀」自主科考無人機

圖2 雲雀正在執行廓瓊崗日冰川表面熱紅外影像（左）與三維地形勘測（右）

圖3 納木錯湖水樣自動採集（左）與湖水溫度垂直剖面（右）監測

第二次青藏科考啟動實施以來，十分重視智能化高新技術與科學前沿問題的有機融合，新手段新技術和新方法的應用，成功實施「極目一號」浮空艇7000米超高空水汽傳輸探測，首次取得這一高度亞洲水塔水汽過程的科學數據，實現前沿科學問題和重大技術跨界交叉融合的突破，得到社會各界廣泛關注。

此次機器人輔助科考應用實驗工作，是首次採用智能化自主科考無人機在高海拔青藏高原地區輔助開展自動化科學考察研究工作，為第二次青藏科考高海拔山地冰川與湖泊綜合觀測研究體系的構建提供了新的技術手段。未來，第二次青藏科考隊還將在高海拔智能科考無人機基礎上，陸續組織實施高海拔地面與水下科考機器人輔助科考任務，為科考實現科學研究的創新與突破和更好的服務國家戰略需求與地方可持續發展提供新的技術支撐。

圖4 科考隊員在廓瓊崗日冰川和中科院納木錯站