东莞这架飞艇很牛：要比肩卫星和基站

 等了1年又4天，昨日光启“云端”号在东莞实现全球商用首飞。东莞“云端”号的升空，让东莞市长袁宝成的心头大石放下一大半，还有一点点仍悬着。他说：“永远要悬一点点，让光启有点压力，继续为东莞服务”。

  昨日上午9时许，东莞云端号在工程人员的操控下，缓缓上升，如同飞艇般的球体悬浮在79米空中，下面悬吊着复杂的电子系统。这些设备将为东莞提供通信、物联网监控检测、大数据收集等服务，实现对东莞全市的水体、气象、P M2 .5等监测，应用于区域监控安防、环境监测、广域物联网数据搜集、偏远地区广电转播等。   东莞这架飞艇很牛：要比肩卫星和基站   ▲东莞云端号昨日升空，远看像一艘银白色的大飞艇，装有三片尾翼，底部系有线缆。   东莞这架飞艇很牛：要比肩卫星和基站   ▲东莞云端号的局部细节：“头部”、“腹部”、“尾翼”。   东莞这架飞艇很牛：要比肩卫星和基站   东莞这架飞艇很牛：要比肩卫星和基站   本次首飞仅仅是开始，随着传感器的布局、各部门配合、平台间互联、设备增加，赖茅酒奇闻异事,网络推广奇闻趣事，将在更大范围内增加云端号的商用价值。按照目前速度，或在一年内，东莞市民能够真切感受它带来的实惠。   香蕉田上出现大型“飞艇”   “76米、77米、78米、79米……”无线电通话机每隔1秒，就传来升空高度的实时数据汇报，在地面监控的光启科学总工程师周飞，抬头观察，对无线电另一端的工程人员表示，“此次升高，任务完成，结束。”云端号暂时停在79米的空中。   从远处观看，“云端”号是一只通体银白的“飞艇”，悬挂在松山湖（生态园）管委会约50 0米外的一片香蕉田上。实际上，它是集通信、互联网接入、物联网监控监测、大数据收集和分析于一体的空中驻留平台，载荷大，覆盖范围广，可以有力地补充和替代卫星通信和地面塔台、基站。   “系统复杂程度，已经远超一架飞机的系统复杂程度。”对于网络上关于云端号仅仅是一个气球的言论，光启科学董事会主席、深圳光启高等理工研究院院长刘若鹏进行了回应。   去年12月24日，东莞市政府与光启科学签订合作协议。市长袁宝成分享心路历程，当时兴奋期待，也有点“咯噔咯噔”，如果这个事情做不好，会对不起东莞。但昨日看到云端号顺利升空，心里乐滋滋，心头大石放下了一大半，但是还有悬着的，“永远要悬一点点，让光启有点压力，继续为东莞服务”。   初期覆盖松山湖（生态园）   如今，东莞“云端”号搭载的系统可以完成光学遥感、广域物联网、环境监测等多种功能。比如，对周边区域的PM 2.5等进行环境监测、密集人流区域的安全筛查、火灾预警等。其中，光学遥感方面，有一套可见光系统和一套红外系统。可见光系统主要用在密集人群的安全筛查、赖茅酒奇闻异事,网络推广奇闻趣事，智能交通等领域，解决了目前交通监测区域受限，广域交通监测又很难持久的问题，可以和现有的城市天网系统相结合；红外系统主要可以用在火灾预警等领域。   另外，东莞“云端”号的通信分系统通过高空准视距传播以及采用大增益天线，乃至搭建地面中继系统，可覆盖半径30公里的区域，总覆盖面积可达3000平方公里。也就说能够覆盖东莞全市2500平方公里，但是初期会以在松山湖（生态园）服务为主。   现场演示井盖监控及PM2.5监控   光启科学方面介绍，云端号已经获得航空审批部门在东莞松山湖（生态园）内的运行许可，能够根据实际情况和需求调整放飞场地。目前，云端号的使用在民用领域属于首创。   在昨日发布会上，光启方面现场演示井盖监控和PM 2.5监控两大常见功能，如井盖监控，通过装置在井盖的传感器，云端号可实时监测井盖情况，一旦被移动或者破坏，都能够实时监控；而在PM 2.5监控方面，在传感器前燃点一根烟，周边的PM 2.5马上飙升，此时云端号也能及时收到数据，相较于过去的面上监控，如今能够根据传感器的布局，精细到具体的点。   今年2月，光启科学在深圳龙岗阿波罗基地实现商测，使用的是“云端”1号，本次在东莞升空的商用版为“云端”2号。刘若鹏介绍，2号各方面的性能更加稳定。“今天我们商用首飞，与试飞有区别，有明确用户，有明确建设任务，建设起来是城市级云端号，正式投入稳定商业使用”。   此次首飞成功，或能推动东莞航空航天产业踏出第一步，催化东莞民用航空航天、物联网、大数据、创新智慧城市系统等新兴产业加速形成。   亮点   最高可升至2000米   负载200多公斤无惧风力   东莞云端号空中主体是特种纤维囊体，总体积3600立方米，总长度41.8米，最大直径13.8米，可搭载400公斤载荷，上升至1000至2000米高空，通过“一根缆”（光电复合缆）系留于地面锚泊系统，最后接入大数据中心，实现“超高铁塔”和“超低卫星”的功能。目前负载200多公斤，维护周期为15天，氦气纯化周期0.5年。球体充满气大约需要3小时。在锚泊状态，抗风可达25米/秒，在空中，其抗风可达20米/秒。   光启科学介绍，云端号主要由浮空平台和任务系统两部分组成。浮空平台通过装载氦气载重，也就是上述的囊体。而任务系统是根据应用需求，携带无线基站、超级WiFi设备或无线电视、电台的发射设备，也就是“云端”号下方的设备吊舱，从而可以广泛应用于无线通信、城市规划管理、大气污染监控、气象预报预警、灾情预报评估、海洋生态监测、精细资源勘测、应急事件管控以及水利建设管理等任务。   结构解密   空中主体：特种纤维囊体，具有较强的抗风能力，能满足东莞风场条件；较强的耐压能力，能够适应白天晚上的气体压力变化；良好的温湿度适应性，具备在东莞长期工作的能力。   空中电子系统：装载于囊体下方的多个设备舱，主要用于平台基础设备及应用载荷设备的搭载，具备基本的防雨、防雷、电磁兼容、故障自检及报警等功能，并具备升级扩展及对外数据分发能力。   空中、地面互联主体：是系留光电复合缆，为空中平台系留承力、光纤传输、能源供给的主体，与无线通信及卫星通信形成“云端号”通信链路，与球载高密度储能设备及地面应急发电机形成“云端”号能源供给系统。   三片尾翼：主要用于为云端号做姿态调整。在尾部有一个半球形的整流罩，主要起到保护吊舱、防雨的作用。此外，利用其较好的气动外形，减少气流的阻力。装载有雷电防护隔离装置，保护球体不受雷电损伤。   应用解析   东莞参与研发，“有一份”   根据早前的报道，因为航空空域限制，云端号可能选择在非洲或者新西兰等航空空白区域进行升空，这一次为何选择在东莞实现全球商用首飞？   市长袁宝成介绍，东莞前沿技术研究院参与了东莞“云端”号的研发。“如果不是我们参与，我们不一定先买，根据首套的优惠政策，对于研究院的发展，我们为他们提供一个发展平台。”东莞前沿技术研究院，主要在“云端”号的力学、通讯系统等设计贡献力量。这是第一方面。第二方面，东莞城市管理尚有不少薄弱环节和需要改进的地方，尽管PM 2.5环境不错，但是臭氧浓度高，那么怎么监控？还有污水的偷排，垃圾填埋场的管理，如果能够实现监控布点，那么可以很好地进行城市管理。第三方面是，东莞一直以来关注科技发展，力度很大。袁宝成强调，“现在来讲，布局布点很多，关键是如何维持下去。每一年出新东西，但是如何将出台的各项措施落地，像光启一般在东莞生根落地？”他介绍目前，东莞前沿科技研究院已经有80多名科技人员，超过70项的专利技术，60%以上属于发明专利，他鼓励东莞企业向光启学习。   一年内可能完成全市传感器布点   刘若鹏认为，物联网应用是非常重要的，如东莞2500平方公里，要实现传感互联很难，依靠已有的基站或许可以，但是很拥堵，如果依靠卫星，成本高。现在可以直接通过“云端”号就能够读出来。   由物联网导入不同的应用，能够进行不同商业拓展。“市民受惠，有可能不是直接的，如滑坡、泥石流等灾害的预防。”刘若鹏介绍，目前项目完成的是平台基础设施的建设，未来进一步需要做的是大数据的管理、不同类型传感器的布点、功能平台的增加、相关部门的配合。东莞正与光启沟通布点范围，一年内或能完成全市布点，着重环保监控，包括水体等，最大可允许接入传感器数量达到10万个。   而广域物联网测量数据显示，在东莞云基地到生态园管委会节点的测试结果，最高传输速率351M bps，平均280M bps.   “各个不同地方布点，PM 2 .5的每一分钟变化，我们的系统都能够展示。另外也对安全隐患进行排除，这一项工作应放在平常做。”刘若鹏介绍。