未來科學城「超級飛俠」上榜市級重大應用場景

2023年02月01日18:14:11 科技 1718

上個月，2022中關村論壇系列技術交易活動——場景發佈與供需對接專場活動以線上形式成功舉辦，活動現場發佈了第四批市級重大應用場景，聚焦智慧交通及智能運輸、數字城市及智能治理、數字民生與文旅商圈、綠色低碳與智能製造4大領域，總投資額約90億元。

由未來科學城入駐央企——中國商飛北京民用飛機技術研究中心（以下簡稱「北研中心」）主導申報的「氫能無人機智能巡檢場景」榜上有名。

「超級飛俠」緣起：

應對救援巡檢等多場景痛點

「2008年汶川地震，15名空降兵勇士在5000米高空驚天一跳，他們攜帶的最重要裝備，就是衛星電話。」中國商飛北研中心項目預研總師、高級工程師張馳說，當面對重大自然災害，通訊恢復具有極高的重要性。

他介紹，汶川地震距今14年了，我國非常重視破解突發災害現場通信中斷難題，開發了大型無人機空中基站，可在自然災害、工業事故、消防事故、公共交通事故等發生時，快速恢復通訊信號，為應急救援處置工作提供通信保障。

然而，現有空中基站的「痛點」也很明顯，如自重大、靈活性差，成本高、價格貴，信號以4G為主，接入量受限等等。這些「痛點」，怎麼破？要製造新一代智能無人機，關鍵點還是需要在燃料電池混合動力技術、5G通信技術、人工智能算法的集成和應用上有突破性創新。

從樂迪到多多：

「超級飛俠」如何煉成？

時鐘撥到2019年初。彼時，為了驗證「大飛機」上的技術，「小飛機」靈雀應運而生。在四年前那個一季度，「靈雀H」新能源驗證機4個構型10架次的試飛任務圓滿完成，未來民機在新能源領域的探索取得實質進展。

△最早的靈雀H」新能源驗證機

2020年9月，中國向世界正式提出碳達峰、碳中和戰略目標。自此，黨中央、國務院圍繞「雙碳」戰略作出了一系列重大決策部署。「努力舉辦一屆碳中和的冬奧會」，成為北京申辦2022年冬奧會和冬殘奧會時作出的鄭重承諾。乘着「雙碳」戰略和「綠色辦奧」的東風，北研中心牽頭組建了一支以能源谷「央企天團」為主的跨界創新團隊，負責北京冬奧會氫能無人機智能巡檢場景建設。

△服務冬奧的3款氫能無人機

這款擁有強大的「超酷工具組合」的小飛機像極了「超級飛俠」中的優秀工程師「多多」。他搭載着未來科學城「央企天團」的組合工具箱：北研中心搭建實體「筋骨」，牽頭飛行平台研發；國氫科技承擔平台「心臟」——氫能燃料電池動力系統技術攻堅；國網智研院為平台裝上「火眼金睛」，主攻以電網場景和智能圖像識別為主的智能電力巡檢技術；帝測科技負責測繪場景應用，推動長航時氫能無人機在實景三維中國和應急測繪等領域的適用性。還有中國聯通研究院延伸「觸角」，提供5G網聯技術和無人機管理雲平台。

△中國商飛北研中心

得益於能源谷入駐央企、民企的關鍵技術加持，項目團隊研發的這3款氫能無人機堪比「超級飛俠」：「身材」輕巧，相比噸級的大飛機，氫能無人機的體重在百公斤級，具有振動小、噪音低、零碳排放等優勢；「心臟」強勁，自主研發的「氫騰」千瓦級空冷燃料電池系統，其系統功率密度、使用循環壽命等指標處於國際先進水平，突破低溫續航瓶頸，續航時間不低於8小時，固定翼狀態甚至超24小時，有效航程不低於200公里；「大腦」聰慧，縮短故障識別時間，無人機端故障識別準確率達到85%，實現快速、高效、智能的電網巡檢巡視目標。「連接」高效，使用5G網絡實時傳輸巡檢圖像數據，還能搭載5G基站提供網絡覆蓋，支持1000用戶同時進行語音通信。

而這樣的「超級飛俠」靈雀，原先需要千萬級花費，現在只需要百萬級。

2021年12月起，團隊研發的複合翼、固定翼和多旋翼3款氫能無人機上崗，在國網冀北電力有限公司張北和延慶2大基地對關鍵輸電場景開展巡檢，成功保障首個「碳中和」冬奧會供電安全，標誌新能源無人機從研製期走向示範運行。

△測試中的空中5G基站

從多多到小愛：

「央企天團」成果應用升級

北京冬奧會結束後，這支跨界團隊並未止步。目前氫能無人機產品技術已服務於電力巡線、電塔巡檢、安防監視、綜合應用等新能源電力系統保障的多種場景。長航時氫能無人機還化身超級飛俠中的救援飛俠「小愛」，應用於中國聯通建設的應急通信系統，作為5G空中基站飛行平台，時刻準備服務於搶險救災的第一線。

△最新的長航時氫能無人機可用於救援場景

「除了電力巡檢之外，還可通過飛行平台和應用的定製化，滿足多種應用場景的需求。比如，對於無人機貨運場景，可使用複合翼垂直起降飛機，兼顧起降場地和航程要求；對於安防巡檢場景，可使用長航時無人機實現持續大範圍巡檢。」張馳表示，今後還將更加聚焦新能源飛行平台的系列化發展，持續拓展推廣應用場景，建設綠色智能立體終端，發展成為智慧城市建設的重要組成部分，推動氫能成果落地，「飛」速奔向規模化、產業化。

跟未來科學城集團聯手

打造全球場景應用示範標杆

2019年，通過未來科學城集團下屬產業公司牽線搭橋，北研中心與國家電投集團下屬「國氫科技」簽署戰略合作框架協議，並發揮各自優勢，開展以氫燃料電池為主的混合動力新能源飛行器開發及動力系統集成工作，先後完成了靈雀-H等新能源動力驗證機型的研製。本次其他5家聯合申報單位中，國網智能電網研究院有限公司（以下簡稱「國網智研院」）、北京帝測科技股份有限公司（以下簡稱「帝測科技」）等3家也是能源谷入駐企業。