智能平流层浮空器:驭风飞行 巡天探海

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智能平流层浮空器:驭风飞行 巡天探海

近年来,美国的零压气球已发展成为科研服务产业,平均每年进行10~20项高空气球试验。法国国家太空研究中心(CNES)能制造120万立方米的大型零压气球,是欧洲气球活动的中心。

此后,高空气球经历了一轮“强筋健骨”的技术革命,发展形成了超压气球。它采用全封闭的南瓜形气球结构,避免了气体从球体流出,这种三维结构让气球可以承受更大的内部压力。此时,超压气球就像练就了“钢筋铁骨”的“憋气”高手,在飞行过程中始终保持一定的体积,看起来就像一个透明的巨型南瓜。目前,采用超压气球技术的平流层浮空器,能实现300天以上的超长连续飞行,完成环球飞行,有些性能堪比卫星。

从“随风逐流”到“驭风万里”

此前,由于没有像飞机那样使用发动机与控制舵面,气球难以精确控制其飞行航线。被动受制于风场的气球,如同大海中随波漂流的船只,时常无法顺利抵达目的地。

这个难题随着环境大数据、人工智能等科技发展而得到了较好的解决。2020年,在国际顶尖期刊《自然》杂志上发表的《利用强化学习的平流层气球自主导航研究》论文,首次证实了人工智能技术能为平流层浮空器在风场中提供飞行控制的能力,帮助平流层浮空器控制飞行航线或者实现区域驻留。

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