未来科学城“超级飞侠”上榜市级重大应用场景

2023年02月01日18:14:11 科技 1718

上个月，2022中关村论坛系列技术交易活动——场景发布与供需对接专场活动以线上形式成功举办，活动现场发布了第四批市级重大应用场景，聚焦智慧交通及智能运输、数字城市及智能治理、数字民生与文旅商圈、绿色低碳与智能制造4大领域，总投资额约90亿元。

由未来科学城入驻央企——中国商飞北京民用飞机技术研究中心（以下简称“北研中心”）主导申报的“氢能无人机智能巡检场景”榜上有名。

“超级飞侠”缘起：

应对救援巡检等多场景痛点

“2008年汶川地震，15名空降兵勇士在5000米高空惊天一跳，他们携带的最重要装备，就是卫星电话。”中国商飞北研中心项目预研总师、高级工程师张驰说，当面对重大自然灾害，通讯恢复具有极高的重要性。

他介绍，汶川地震距今14年了，我国非常重视破解突发灾害现场通信中断难题，开发了大型无人机空中基站，可在自然灾害、工业事故、消防事故、公共交通事故等发生时，快速恢复通讯信号，为应急救援处置工作提供通信保障。

然而，现有空中基站的“痛点”也很明显，如自重大、灵活性差，成本高、价格贵，信号以4G为主，接入量受限等等。这些“痛点”，怎么破？要制造新一代智能无人机，关键点还是需要在燃料电池混合动力技术、5G通信技术、人工智能算法的集成和应用上有突破性创新。

从乐迪到多多：

“超级飞侠”如何炼成？

时钟拨到2019年初。彼时，为了验证“大飞机”上的技术，“小飞机”灵雀应运而生。在四年前那个一季度，“灵雀H”新能源验证机4个构型10架次的试飞任务圆满完成，未来民机在新能源领域的探索取得实质进展。

△最早的灵雀H”新能源验证机

2020年9月，中国向世界正式提出碳达峰、碳中和战略目标。自此，党中央、国务院围绕“双碳”战略作出了一系列重大决策部署。“努力举办一届碳中和的冬奥会”，成为北京申办2022年冬奥会和冬残奥会时作出的郑重承诺。乘着“双碳”战略和“绿色办奥”的东风，北研中心牵头组建了一支以能源谷“央企天团”为主的跨界创新团队，负责北京冬奥会氢能无人机智能巡检场景建设。

△服务冬奥的3款氢能无人机

这款拥有强大的“超酷工具组合”的小飞机像极了“超级飞侠”中的优秀工程师“多多”。他搭载着未来科学城“央企天团”的组合工具箱：北研中心搭建实体“筋骨”，牵头飞行平台研发；国氢科技承担平台“心脏”——氢能燃料电池动力系统技术攻坚；国网智研院为平台装上“火眼金睛”，主攻以电网场景和智能图像识别为主的智能电力巡检技术；帝测科技负责测绘场景应用，推动长航时氢能无人机在实景三维中国和应急测绘等领域的适用性。还有中国联通研究院延伸“触角”，提供5G网联技术和无人机管理云平台。

△中国商飞北研中心

得益于能源谷入驻央企、民企的关键技术加持，项目团队研发的这3款氢能无人机堪比“超级飞侠”：“身材”轻巧，相比吨级的大飞机，氢能无人机的体重在百公斤级，具有振动小、噪音低、零碳排放等优势；“心脏”强劲，自主研发的“氢腾”千瓦级空冷燃料电池系统，其系统功率密度、使用循环寿命等指标处于国际先进水平，突破低温续航瓶颈，续航时间不低于8小时，固定翼状态甚至超24小时，有效航程不低于200公里；“大脑”聪慧，缩短故障识别时间，无人机端故障识别准确率达到85%，实现快速、高效、智能的电网巡检巡视目标。“连接”高效，使用5G网络实时传输巡检图像数据，还能搭载5G基站提供网络覆盖，支持1000用户同时进行语音通信。

而这样的“超级飞侠”灵雀，原先需要千万级花费，现在只需要百万级。

2021年12月起，团队研发的复合翼、固定翼和多旋翼3款氢能无人机上岗，在国网冀北电力有限公司张北和延庆2大基地对关键输电场景开展巡检，成功保障首个“碳中和”冬奥会供电安全，标志新能源无人机从研制期走向示范运行。

△测试中的空中5G基站

从多多到小爱：

“央企天团”成果应用升级

北京冬奥会结束后，这支跨界团队并未止步。目前氢能无人机产品技术已服务于电力巡线、电塔巡检、安防监视、综合应用等新能源电力系统保障的多种场景。长航时氢能无人机还化身超级飞侠中的救援飞侠“小爱”，应用于中国联通建设的应急通信系统，作为5G空中基站飞行平台，时刻准备服务于抢险救灾的第一线。

△最新的长航时氢能无人机可用于救援场景

“除了电力巡检之外，还可通过飞行平台和应用的定制化，满足多种应用场景的需求。比如，对于无人机货运场景，可使用复合翼垂直起降飞机，兼顾起降场地和航程要求；对于安防巡检场景，可使用长航时无人机实现持续大范围巡检。”张驰表示，今后还将更加聚焦新能源飞行平台的系列化发展，持续拓展推广应用场景，建设绿色智能立体终端，发展成为智慧城市建设的重要组成部分，推动氢能成果落地，“飞”速奔向规模化、产业化。

跟未来科学城集团联手

打造全球场景应用示范标杆

2019年，通过未来科学城集团下属产业公司牵线搭桥，北研中心与国家电投集团下属“国氢科技”签署战略合作框架协议，并发挥各自优势，开展以氢燃料电池为主的混合动力新能源飞行器开发及动力系统集成工作，先后完成了灵雀-H等新能源动力验证机型的研制。本次其他5家联合申报单位中，国网智能电网研究院有限公司（以下简称“国网智研院”）、北京帝测科技股份有限公司（以下简称“帝测科技”）等3家也是能源谷入驻企业。