小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)

1、技術(shù)成果篇— 97 —技術(shù) 23 小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)23.1 技術(shù)提供方 技術(shù)提供方天津飛眼無人機(jī)科技有限公司成立于 2015 年，注冊(cè)于濱海高新區(qū)，是一家基于智能無人機(jī)平臺(tái)提供生態(tài)環(huán)境無人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全套解決方案的高新技術(shù)企業(yè)， 擁有全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳監(jiān)測(cè)無人機(jī)、氣體和水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備、數(shù)字孿生和云計(jì)算分析技術(shù)， 并可提供無人機(jī)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)完整服務(wù)輸出成果。 飛眼科技使用自主研發(fā)的生態(tài)環(huán)境無人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 已經(jīng)為國(guó)家生態(tài)保護(hù)紅線

2、、環(huán)渤海和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境調(diào)查項(xiàng)目，國(guó)家第二次青藏科考對(duì)敦煌、 蘭州地區(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)地表通量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供服務(wù)并成功交付數(shù)據(jù)成果。23.2 技術(shù)簡(jiǎn)介 技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)領(lǐng)域?yàn)樘歼_(dá)峰碳中和技術(shù)。 技術(shù)成果來源于生態(tài)環(huán)境部項(xiàng)目， 已取得 3 項(xiàng)外觀設(shè)計(jì)專利，3 項(xiàng)實(shí)用新型專利和 2 項(xiàng)軟件著作權(quán)。23.2.1 技術(shù)原理及工藝流程 技術(shù)原理及工藝流程本項(xiàng)目采取的技術(shù)路線主要分為區(qū)域尺度小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備研制和碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理工具研發(fā)兩個(gè)方面。 其

3、中，無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備研制涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容， 一是碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集成，二是碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與小型無人機(jī)平臺(tái)的集成。碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成主要是指對(duì)搭載在無人機(jī)平臺(tái)上的渦動(dòng)相關(guān)觀測(cè)儀器和輔助觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行有效集成，實(shí)現(xiàn)所有觀測(cè)儀器的數(shù)據(jù)同步采集、保存、數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能； 碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與無人機(jī)平臺(tái)的集成是指通過對(duì)現(xiàn)有垂直起降固定翼無人機(jī)進(jìn)行改裝， 將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在無人機(jī)平臺(tái)內(nèi)部及外表面， 使之形成一套統(tǒng)一的移動(dòng)碳通量監(jiān)測(cè)

4、平臺(tái)， 集成與安裝不能對(duì)無人機(jī)的飛行安全造成影響， 對(duì)涉及到無人機(jī)外形的改裝需要滿足不影響無人機(jī)飛行安全的要求。 通過第一部分的研發(fā)內(nèi)容形成小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備的硬件基礎(chǔ)。 然后研發(fā)基于小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備的后處理工具， 實(shí)現(xiàn)區(qū)域尺度碳通量計(jì)算、區(qū)域尺度碳收支評(píng)估的功能。 最終通過軟硬件的集成，形成整套的小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。技術(shù)成果篇— 99 —區(qū)域碳源/匯狀況、科學(xué)制定城市群節(jié)能減排方案等應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。23.3

5、技術(shù)示范情況 技術(shù)示范情況根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)安排， 在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市西南部的輝河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)呼倫貝爾森林草原交錯(cuò)區(qū)野外生態(tài)試驗(yàn)研究站開展了無人機(jī)生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)， 并結(jié)合傳統(tǒng)地面觀測(cè)站（通量塔）對(duì)無人機(jī)觀測(cè)結(jié)果（主要為生態(tài)系統(tǒng)感熱通量、潛熱通量、CO2 通量和動(dòng)量通量）數(shù)據(jù)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。輝河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)無人機(jī)示范觀測(cè)實(shí)驗(yàn) 輝河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)無人機(jī)示范觀測(cè)實(shí)驗(yàn)開展時(shí)間為 2020 年 10 月 16 日至 2020 年10 月

6、 23 日，由于空域及氣象條件影響，共開展了 4 天共 12 個(gè)架次的無人機(jī)生態(tài)觀測(cè)飛行，觀測(cè)任務(wù)包括測(cè)試飛行、系統(tǒng)安裝誤差校準(zhǔn)飛行、廓線飛行、通量觀測(cè)對(duì)比驗(yàn)證飛行、區(qū)域通量飛行觀測(cè)。 本次示范觀測(cè)實(shí)驗(yàn)通過在低溫及大風(fēng)條件下實(shí)施無人機(jī)飛行， 較好地測(cè)試了無人機(jī)在近極端條件下的飛行性能。 通過與傳統(tǒng)的地面生態(tài)觀測(cè)站點(diǎn)的對(duì)比觀測(cè)， 獲得了一致性較為良好的觀測(cè)結(jié)果， 證明了本項(xiàng)目所研發(fā)的小型無人機(jī)碳通量監(jiān)測(cè)設(shè)備具有對(duì)生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變量（大氣中