被动受制于风场的气球,如同大海中随波漂流的船只,时常无法顺利抵达目的地。
这个难题随着环境大数据、人工智能等科技发展而得到了较好的解决。新一轮技术革命为平流层浮空器装上“最强大脑”,从“随风逐流”被动飞行进化到“驭风万里”主动执行任务。
新型智能平流层浮空器应具备三大技能:“知风”“用风”“驭风”。
“知风”是指及时、准确获取所处位置及目标区域的风场信息,从而获得复杂多变的风场“列车时刻表”。
“知风”的手段主要包括探测和预报。由于地基和天基探测手段难以在时间和空间上覆盖高空气球活动范围,平流层浮空器需要搭载重量小、能耗低的风场探测设备以提供小范围的风场信息。同时,为有效进行大时间空间尺度飞行,还需借助气象部门的“镇馆之宝”——全球中长期天气预报系统,提供大尺度范围的风场信息。
“用风”是指平流层浮空器通过“坐电梯”方式到不同高度的“站台”上“搭顺风车”,也就是高度调控技术。常见的高度调控方式是在浮空器的球体内置一个小球,通过将外界空气充入或排出小球,改变浮空器的总重量。例如,当浮空器需要到高一点的“站台”,首先排气减重,使重力小于浮力而上升;当到达新飞行高度“站台”时,再进气增重,使浮力与重力相等而悬停。
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