面向智慧城市的浮空器應(yīng)用研究

陳明飛

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)的人口基數(shù)越來(lái)越大，當(dāng)太多的問(wèn)題因?yàn)槌鞘谢l(fā)展步伐的加大而呈現(xiàn)越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì)時(shí)，“智慧城市”的建設(shè)，將會(huì)為我們解決許多因?yàn)槌鞘邪l(fā)展而出現(xiàn)的嚴(yán)峻問(wèn)題，成為世界歷史發(fā)展進(jìn)程中的重要的創(chuàng)新技術(shù)建設(shè)。“智慧城市”通過(guò)信息通訊的科技技術(shù)手段，全面實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市的管理與運(yùn)行工作，為人們創(chuàng)造日益舒適美好便捷的生活，使城市的發(fā)展更和諧。本文將在對(duì)“智慧城市”的涵義進(jìn)行定位的基礎(chǔ)上，針對(duì)在“智慧城市”的發(fā)展中帶來(lái)巨大推動(dòng)幫助的浮空器的應(yīng)用，進(jìn)行相關(guān)的探討分析，為后期“智慧城市”與浮空器的互相融合發(fā)展提供有力的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智慧城市；信息通訊；浮空器應(yīng)用

相信很多人對(duì)于智慧城市這個(gè)概念非常陌生，作為一個(gè)新型的概念，目前為止，學(xué)術(shù)界并沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行一個(gè)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知定義。在《中國(guó)智慧城市標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)》中，對(duì)智慧城市進(jìn)行了詳細(xì)的概念化描述。所謂的智慧城市，就是以核心驅(qū)動(dòng)力來(lái)滿(mǎn)足城市的發(fā)展轉(zhuǎn)型以及對(duì)管理方式的轉(zhuǎn)變，最終實(shí)現(xiàn)智慧的感知、建模、分析、集成和處理，以此來(lái)達(dá)到為城市的全面發(fā)展進(jìn)行科學(xué)推動(dòng)的最終目的，使城市達(dá)到智慧科技的狀態(tài)，以精細(xì)化的方式為城市的運(yùn)行管理水平、居民生活質(zhì)量等方面提供“智慧”化服務(wù)。浮空器則是一種比空氣還要輕的飛行器，其主要是依靠大氣的浮力進(jìn)行升空飛行服務(wù)，是能夠?qū)⒈容^抽象的智慧城市進(jìn)行具體化的一個(gè)潛在引擎。對(duì)智慧城市的智慧移動(dòng)、管理以及智慧生活等方面的進(jìn)程作用巨大。

1.浮空器應(yīng)用于智慧安全領(lǐng)域

浮空器在各個(gè)領(lǐng)域都能夠進(jìn)行有效的利用，尤其在進(jìn)行建設(shè)智慧城市的進(jìn)程中，浮空器能夠有效對(duì)城市的健康與穩(wěn)定提供安全保障，并重點(diǎn)在應(yīng)急管理、防災(zāi)減災(zāi)、活動(dòng)安保等方面具有重大的實(shí)用效果。

1.1浮空器在應(yīng)急通信領(lǐng)域的應(yīng)用

自然災(zāi)害在我國(guó)的發(fā)生概率比較頻繁，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，如果無(wú)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的災(zāi)情進(jìn)行第一時(shí)間的分析采集，就會(huì)增加救災(zāi)難度。浮空器就可以及時(shí)對(duì)災(zāi)害情況進(jìn)行信息采集檢測(cè)。一旦災(zāi)害發(fā)生，浮空器就可以根據(jù)受災(zāi)區(qū)域的特點(diǎn)和所要進(jìn)行救災(zāi)的情況需要，運(yùn)用浮空器的任務(wù)系統(tǒng)將浮空器設(shè)置到受災(zāi)區(qū)域，然后浮空器自身的任務(wù)設(shè)備將接收到的受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的圖像等數(shù)據(jù)用光纖傳輸?shù)降孛娴慕邮赵O(shè)備上，在最短的時(shí)間內(nèi)就可以把最新的受災(zāi)信息進(jìn)行傳遞接收，確保所有救災(zāi)工作的實(shí)施部署，有效救助更多的受災(zāi)人群及財(cái)產(chǎn)挽救。

1.2浮空器在活動(dòng)安保領(lǐng)域應(yīng)用

任何大型活動(dòng)的成功進(jìn)行，都離不開(kāi)安保的存在，而我國(guó)的大型活動(dòng)又非常眾多。如何在進(jìn)行大型活動(dòng)的過(guò)程中確?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)的安全性，是全社會(huì)及公安保衛(wèi)機(jī)關(guān)最為關(guān)注的問(wèn)題之一。中國(guó)電子科技集團(tuán)第三十八研究所，成功研制出的專(zhuān)門(mén)進(jìn)行重要目標(biāo)保護(hù)和具有監(jiān)察工作的安保系統(tǒng)車(chē)載系留氣球系統(tǒng)，就已經(jīng)在各大型集會(huì)進(jìn)行了有效的安全保障任務(wù)應(yīng)用。車(chē)載系留氣球系統(tǒng)自身所具有的覆蓋面積大、留空時(shí)間長(zhǎng)、部署靈活機(jī)動(dòng)、效費(fèi)比高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，能夠?qū)⒊鞘斜O(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的低空監(jiān)視不足缺點(diǎn)進(jìn)行了彌補(bǔ)，使其在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中展現(xiàn)了它的最大效能。

車(chē)載系留氣球系統(tǒng)主要起的作用是為任務(wù)平臺(tái)進(jìn)行信息的承載工作，作為任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中的核心位置，該系統(tǒng)是由三個(gè)部分組成，分別是系留氣球、系留纜繩組件以及地面設(shè)備，系統(tǒng)可以根據(jù)情況進(jìn)行大中小三個(gè)型號(hào)的分別定制。而任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)本身可以對(duì)光電、紅外、通信、預(yù)警、導(dǎo)航等進(jìn)行多種任務(wù)的設(shè)備搭載工作。比如在新疆的郁金香節(jié)的時(shí)候，當(dāng)時(shí)的車(chē)載系留氣球系統(tǒng)對(duì)高清攝像機(jī)、紅外相機(jī)以及氣體的濃縮探測(cè)儀進(jìn)行了24小時(shí)不間斷的監(jiān)控工作，在360度的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，對(duì)郁金香節(jié)開(kāi)展過(guò)程中的游客情況、車(chē)輛進(jìn)入、地面所有的建筑情況以及包括自然的景觀都進(jìn)行了直觀的檢測(cè)，為當(dāng)時(shí)的活動(dòng)順利展開(kāi)起到了非常大的幫助。

2.浮空器應(yīng)用于智慧環(huán)境領(lǐng)域

當(dāng)浮空器應(yīng)用于智慧環(huán)境領(lǐng)域的時(shí)候，就是將傳感器和監(jiān)測(cè)儀表來(lái)進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的搭載，最終為城市人們的空氣污染、水污染等環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)控管理，使人們能夠長(zhǎng)期的生活在一個(gè)健康且沒(méi)有污染的環(huán)境中。上海市奉賢區(qū)在2013年12月的時(shí)候利用車(chē)載系留氣球?qū)Υ髿猸h(huán)境進(jìn)行了150米到1000米范圍內(nèi)的污染物觀測(cè)，利用車(chē)載系留氣球的垂直觀測(cè)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)11天時(shí)間的觀測(cè)，獲取到了50余組的有效廓線(xiàn)，并利用這些廓線(xiàn)，對(duì)上海市不同天氣情況下的大氣污染物質(zhì)進(jìn)行了分析探測(cè)，使市內(nèi)的空氣污染研究工作獲得深度進(jìn)展。車(chē)載系留氣球在對(duì)大氣污染進(jìn)行垂直觀測(cè)的過(guò)程中，能夠有效的通過(guò)傳感器將存在的大氣污染源進(jìn)行準(zhǔn)確定位，使我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)更加精準(zhǔn)化，更加便于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作在大氣邊界層領(lǐng)域環(huán)境的區(qū)域展開(kāi)更高層次的擴(kuò)展，為后期的智慧環(huán)境全面順利開(kāi)展創(chuàng)造了非常有利的條件。

3.浮空器應(yīng)用于應(yīng)急通信領(lǐng)域

我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害發(fā)生頻率大且災(zāi)害嚴(yán)重的國(guó)家，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候就容易對(duì)社會(huì)安全產(chǎn)生非常巨大的影響后果，因此，應(yīng)急通信就顯得格外重要。當(dāng)重大的自然災(zāi)害發(fā)生，通過(guò)浮空器在應(yīng)急通信領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠有效降低并減少災(zāi)害所產(chǎn)生的重大損失。

高空超壓氣球作為一種比較新型的高空氣球，完全區(qū)別于傳統(tǒng)的氣壓氣球，球體呈現(xiàn)全面封閉的結(jié)構(gòu)，不會(huì)因?yàn)榈孛娴匦苇h(huán)境的影響而受到任何的制約，采取的是無(wú)動(dòng)力自由飛行的模式進(jìn)行定點(diǎn)控制，并且可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的飛行駐空。高空超壓氣球通過(guò)自身攜帶一些小型的基站長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行駐守查看，尤其對(duì)那些災(zāi)害嚴(yán)重，地面通信設(shè)備損壞，信息交通等完全被中斷的情況進(jìn)行災(zāi)情信息采集分析。最重要的是，高空超壓氣球完全不會(huì)受到天氣情況的變化而造成影響，即便是雷電交加，仍然能夠提供災(zāi)區(qū)范圍的信息，全面保障整個(gè)應(yīng)急災(zāi)情區(qū)域范圍內(nèi)的通信順暢，且精準(zhǔn)度高。

4.其他應(yīng)用領(lǐng)域

浮空器的優(yōu)勢(shì)非常顯著，除了能夠進(jìn)行通訊、安保及環(huán)境監(jiān)測(cè)之外，還能夠?qū)⒏】掌鞯膽?yīng)用擴(kuò)展到日常生活的娛樂(lè)設(shè)備等方面的應(yīng)用上，比如載人觀光、婚紗攝影、低空跳傘等，能夠?yàn)槿藗兊纳钤黾佣嘧硕嗖实臒o(wú)限可能。最具典型意義的就是“云中漫步”載人觀光系留氣球的應(yīng)用?！霸浦新健笔怯珊娇展I(yè)特種飛行器研究所進(jìn)行的一款自主研制的無(wú)動(dòng)力性質(zhì)的游樂(lè)設(shè)備，分為雙層的球體結(jié)構(gòu)，整個(gè)游樂(lè)設(shè)備內(nèi)部全部由氦氣進(jìn)行填充，氣球內(nèi)部有一套專(zhuān)門(mén)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可針對(duì)球體的壓力進(jìn)行自主的控制和調(diào)節(jié)，只需要3個(gè)人就可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行操作，與普通的熱氣球相比較而言，更加具有安全保障性能。整體的面積有6600立方米，可同時(shí)讓1名工作人員和30名游客一起進(jìn)行搭乘，然后可將設(shè)備上升至150米的高空處，讓所有的游客對(duì)周邊的山水環(huán)境等進(jìn)行360度無(wú)死角俯瞰，盡情領(lǐng)略美好的自然風(fēng)光，親身體驗(yàn)騰空云端的美妙享受。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過(guò)對(duì)浮空器的研究，在未來(lái)對(duì)智慧城的建設(shè)方面一定會(huì)起到非常重要的推動(dòng)作用，未來(lái)，利用科技與通信的技術(shù)力量展開(kāi)對(duì)浮空器行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，為城市人居提供更加個(gè)性、高效、安全、綠色、便捷的智慧城市化服務(wù)，通過(guò)浮空器的在各行各業(yè)的完美應(yīng)用，打造一個(gè)改變歷史潮流的現(xiàn)代化信息城市，將不再只是一個(gè)夢(mèng)想。

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（作者單位：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所）