衢州学院师生自研智能无人飞艇！青年团队扎根一线，破解低空作业行业难题

近日，由衢州学院机械、智能制造专业师生组建的科创团队，自主研发的轻量化多场景智能无人飞艇平台拿到发明专利受理通知书。这款飞艇补齐了传统无人机续航短、载重量有限、只能航拍没法实地作业的短板，多项核心技术经国家级查新机构核验，属于国内首创，能投入森林巡护、农田植保、抢险救灾、电力线路巡检等多种工作场景。

实地走访林区一线，亲眼所见催生研发想法

“之前跟着林场护林员进山走访，深山区域地形复杂，人工巡山不仅耗时长，陡坡、无人区还容易发生摔伤、迷路等安全问题。市面上常见的多旋翼无人机续航大多不到一小时，遇上山林火情，没法长时间在空中值守；普通飞艇机身笨重，功能单一，只能简单拍摄画面，根本满足不了基层防火、物资运输的实际需求。”项目负责人何帅说起做这款飞艇的初衷，源于多次下乡实地调研。一次次扎根一线的见闻，让团队所有人都下定决心，发挥课堂上学到的机械、自动化专业知识，做一款真正贴合基层工作人员使用的低空飞行器。

负责整体技术攻坚的沈喆回忆，研发初期最大的难关，就是平衡机身轻量化和载重能力。“传统飞艇骨架用料厚实，自重太大，装不下监测、投放设备。我们反复做建模仿真，尝试镂空拓扑碳纤维骨架方案，光是调整开孔尺寸、材料搭配，前后测试了上百组参数。那段时间大家天天泡在实验室画图、到加工车间打磨样品，熬到深夜是常态。最终骨架减重三成以上，整机有效载荷系数做到一半以上，同等大小的飞艇，我们的载重能力远超市面上同类产品。”

双能源搭配设计，解决全天候滞空作业痛点

续航短，一直是各类低空装备推广使用的最大阻碍。为实现不分昼夜连续驻空，团队放弃单一供电模式，创新采用柔性太阳能薄膜搭配氢燃料电池的复合能源方案。宣德丽全程参与能源系统调试，对试验过程印象很深：“只用锂电池，夜间撑不了多久；纯燃料电池成本高、能耗控制难度大。我们专门设计了一套智能能源调度程序，白天光照充足时，靠艇身太阳能直接供电，多余电量储存起来；到了晚上、阴雨天，自动切换氢燃料电池持续供电。标准机型能不间断作业24小时，长续航版本甚至能连续飞行近70小时。我们还专门做了高低温、风沙模拟测试，给设备核心舱加装低温加热装置，现在不管是零下四十度的北方林区，还是盛夏高温野外，飞艇都能稳定正常运转。”

市面上绝大多数无人飞艇只搭载摄像设备，仅能完成画面监测，无法开展高空实操，这也是团队重点突破的方向。生产负责人程宇负责模块化作业平台设计，他介绍：“我们把下方作业吊舱分成七个独立功能区，林场防火、农田打药、救灾物资投放，换模块就能切换用途，真正实现一机多用。高空检修线路、回收空中杂物、定点投放救援物资都能完成，百米高空抛投物资误差控制在三米以内，彻底改变过去飞艇只能航拍的现状。”

自研视觉感知系统，降低基层操作门槛

为解决山林烟雾、植被遮挡造成火情识别不准的问题，团队融合激光雷达、红外热成像、气象传感器多设备，搭配 AI 视觉算法搭建全域感知系统。

负责硬件与视觉调试的安伟臣，带着样机跑遍山林、农田反复试飞采集数据：“最开始识别模型误判率很高，山林树木、雾气很容易干扰设备判断。我们实地采集上万张野外实景画面优化算法，现在设备能清晰分辨火情、野生动物、电力杆塔等二十多种目标。整套系统支持自主规划航线、自动避障、险情自动返航。”

科创成果落地转化，青年学子以技术守护绿水青山

目前团队已收到中国科学院上海科技查新咨询中心出具权威科技查新报告，经全数据库检索比对确认，衢州学院师生团队研发的林穹智巡——智能无人飞艇及森林生态巡护平台整套技术方案国内未见公开同类成果，具备完整新颖性，计划发表多篇专业学术论文，整台飞艇完成全部国标飞行器检测，结构强度、气密性能、环境适应性全部达标。依托衢州学院产学研扶持政策，团队已经注册企业，准备推进产品量产落地。

“大学生做科研不能只停留在书本和实验室，我们想实实在在做出能走进山林、田间的设备，用专业技术降低一线户外作业的风险，守护生态环境。”何帅说出了团队所有人的共同想法。下一步，团队将持续迭代小型化、高抗风新型飞艇样机，对接全国林场、应急管理、农业单位开展实地试点，让衢州学院青年自研的浮空科创装备，在低空经济赛道持续释放青年力量。

责任编辑：唐逸涵