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南极日记(十一):飞行准备

作者:       发布: 2015-03-24      来源:

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[转发]北航新闻网:http://news.buaa.edu.cn/xyfc/87969.htm

  无人机和其它机器人一样,要在危险或未知的环境代替人类从事繁重枯燥的作业。因为成本等各种考虑,无人系统的安全系数要低于有人系统,比如,有人飞机大多数配备两个发动机,而无人机大多数配备一个发动机。但正因为硬件配置的规格低于有人系统,就更需要按照严格的飞行准备程序和要求开展作业,以尽最大可能确保飞行安全。我们此次带来科考的大白鲨无人机,是一套固定翼的无人机系统,由于是一套新研制的无人机,在国内并没有大量的飞行测试。它的机体结构、动力、导航飞控等各个子系统能胜任南极冰盖的环境吗?2014年12月16日,怀着兴奋而又忐忑的心情、我们开始了紧张的组装测试工作。

组装完成的大白鲨无人机

  
  当完成机翼、尾管和机身的组装后,一架翼展5.4米、长度3.2米的飞机就展现在冰雪面上,而它特别的前三点式雪橇恰是为在冰雪面起降量身定制。当机体安装完毕后,我和飞行操纵手曾庆儒一起检查了所有的螺钉、连杆、铰链,证明没有机械故障隐患。

 

左起:机械师费宇豪、梁建宏、曾庆儒

  
  第二个比较特殊的系统是导航系统。虽然经过了上千小时的飞行测试,但来到南极环境却还是第一回。爱好户外运动的人一般都掌握用手表、太阳找北的方法,但是要找到更精确的“真北”,就需要手持GPS的帮助,首先在A点放下标记,然后手持GPS往大致的南方走,保持手持GPS读数经度不变,纬度改变,达到一定距离后停下标记B点,在B点向A点望去,那就是“真北”的方向。 

曾庆儒把无人机训练机搬回集装箱,设备箱前、后已经吹出了小雪丘

  
  这套导航系统校准真北的原理是类似的,A、B点的距离要求大于80米,我和曾庆儒反复执行磁场校准流程,每次都要拖动飞机80米,但是得到磁场航向误差始终大于40度,而飞控系统建议的磁航向误差是小于10度!哪里出了问题?我一时六神无主,只好打卫星电话向国内求助,此时已经是北京时间夜里12点,电话直接打到了导航系统的首要设计者那里,他给我的建议是排除现场的干扰。哪里有干扰?我站在中山站南50公里的冰雪面上,只听见呼呼的风声和发电机舱低沉的隆隆声,唯一的怀疑只好落在这台几十千瓦的发电机上,难道在近百米距离上它对磁场有干扰?关闭发电机后,又是一番校准,得到的磁航向误差在20~40度不等。

 

在冰雪面停放的大白鲨无人机,机头指向盛行风方向

  
  经过一天的折腾,调试进程因为“找不到北”而暂时停下来,我们把小设备放回集装箱里,大白鲨拆卸主翼后,索性直接停在冰面上。过了十二点,地吹雪又开始刮起来,我们躺下休息时已经不知道是几点。也许是因为新的环境刺激了大脑,夜里我做了一系列奇怪的梦,在第一个梦里,一个叫“北”的人在五道口铁道对面向我招手,当火车开过、护栏打开的时候,那个人不见了;在第二个梦里,我用卫星电话给他打电话,无论我怎么摆放天线,他的声音始终混沌不清;在第三个梦里,电话终于清楚了,他说他要考我的研究生,我们正聊得投机的时候,他突然问我是不是导航专业的,我顿时头大了……

 

50公里冰盖自动气象站



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2015年3月24日
 

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