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用直升机无人机绘制地图和检测空气

编辑:博阳新科技 发表时间:2017-6-24

图:已经结合了一个激光仪器,空气与一个飞行的多重直升机,以扫描和映射大气气体。

有一种新的移动式地面系统,可以扫描和绘制大气层气体超过6公里的距离。该系统使用眼睛安全的激光仪器,将“梳”空气的光发送到飞行的多重直升机,并分析沿途吸收的光的颜色,以近似实时识别气体特征。直升机系统可用于扫描油田和气田的泄漏,研究自然排放物和其他气体在地球表面,和下一层大气层之间的边界的混合,或者通过计划升级,检测污染物或化学威胁及其来源。

研究人员使用光来测量二氧化碳,甲烷和水蒸汽,温室气体,这些气体可以在2公里的往返路径之间,加热大气后向反射器安装在小型无人驾驶飞机上。多台直升机在选定的地点徘徊,以沿着水平路线测量气体,并在高达120米的不同高度测量气体。高空飞行在技术上是可行的,但目前受到无人机飞行规则的限制。没有多重直升机。例如,新系统仅在60秒内测量了百万分之一的二氧化碳水平,而之前是200秒。可以做同样的大气测量,灵敏度稍高一些,我们可以指向我们想要的任何一个系统。

技术和敏感性是有希望的。激光仪器使用两个频率梳状测量工具,由数千种精确的频率或颜色的光组成,如梳子上的牙齿,以根据吸收的特定颜色的光量来识别气体。2014年的测试表明,双梳技术可以精确地,重复地感测大气中的痕量气体。在这项工作中,望远镜发出的梳子被从安装在附近山上的镜子返回。在望远镜检测器分析前需要一个反射器来返回光线以加强信号。该仪器的最新版本具有多项升级功能,包括更多的功率,改进的望远镜和轻型后向反射器(专门的三维镜)。

除了使用定制的多重直升机之外,这些变化使整个系统更加强大和移动。在不久的将来,研究人员计划使用飞行梳子系统来研究地球边界层的混合,这是大气模型中不确定性的主要来源,并扫描石油和天然气设施的排放物,这可能导致形成臭氧。目前在频谱的近红外波段检测气体特征。将这一覆盖范围扩展到中红外线,这将增加可检测气体的数量,并使诸如扫描化学危险和威胁等应用。

任一波段的激光都不会损伤眼睛,这意味着用户都可以安全使用。此外,随着无人飞机技术的进步,飞行时间和路径长度也应该是可能的。系统可以在往返长达12公里的更长的路径上运行。

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