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环境学院本科生《气溶胶测量技术原理与方法》 课程师生赴天津武清无人机产业基地参访
作者:  来源:  时间:2017/4/18 9:23:09 浏览:285次

为提升环境学院大气科学方向本科生专业素养,加深学生对大气气溶胶监测手段与方法的认识,北京大学环境科学与工程学院于2016-2017学年首次开设本科生选修课程《气溶胶测量技术原理与方法》。课程由环境学院青千研究员郭松老师负责教授,基于北京大学大气气溶胶研究的特色,重在培养学生对国内外现行先进大气气溶胶监测仪器、监测方法、原理的了解掌握,并精心设置实地参访实践内容,让同学将课堂上学习到的关于基本概念、原理和方法等内容与实际监测过程以及新型的无人机测量平台联系起来。

2017324日,在郭松老师的带领下,《气溶胶测量技术原理与方法》课程师生前往天津市武清区象限空间(天津)科技有限公司无人机产业园参观访问,了解无人机在大气环境监测中的应用。

基地中待命的无人机随处可见,各项设施严阵以待,表现了无人机研发基地对这工作的重视。在对各类无人机的参观与讲解中,我们得以了解无人机的基本原理、构造与丰富的种类:根据机翼的设置可分为旋翼与水平翼,而每类无人机又各有不同;随后的讲解又使我们了解了无人机的运行方式。无人机的操作系统分为飞行系统、地面控制系统、数据传输系统等三个部分。由于载重量较轻,无人机主要携带便携式设备,可对低层大气与地面情况进行探测,是重要的探测手段之一。通过参观,我们得以现场了解更多检测手段,为以后的实践打下了基础。


图一 固定翼机型 Awing-F100J 逐日


图二 多旋翼机型 Awing-X10 赤霄


图三 固定翼机型 Awing-F20 越影

空气质量监测网络可实现对城市空气质量的监测、大气污染传输的追踪、主要污染源的控制,是获取空气污染分布情况的硬件基础,是环境管理与决策中不可或缺的数据源。但随着大气污染治理的不断推进,已有空气质量监测网络建设亟需创新。我国空气质量监测面临以下挑战:监测点建设成本高,空间分布不合理,急需补充新手段;督查队伍力量不足,自动化程度不高,监测效率有待提高;缺乏垂直和移动监测,空气质量监测网络存在局限;侧重常规监测,针对突发环境事件的应急监测能力有限。为解决上述问题,可考虑在现有空气质量监测网基础上,积极发展和运用基于环境监测无人机等的新式监测技术,充分弥补现有监测网络缺陷,消除现有固定监测网络盲区,增强环境监测能力。利用航测无人机飞行系统搭载监测设备对高空垂直断面大气污染情况进行立体监测,并配备搭载式大气污染物智能传感器,集成无人机飞行平台、摄像、大气监测系统、数据链路和地面子系统等,解决小型无人机对大气数据检测装置微型化、高精度、高实时性的要求。

作为首次本科生《气溶胶测量技术原理与方法》课程的配套实地参访,本次外出实践活动取得了较好的效果。通过对无人机产业基地参观访谈,同学们不仅了解到了新型的无人机大气环境监测技术手段,同时也感受到了一线科研工作者认真严肃的工作态度。同学们也纷纷表示此行开拓了视野,增长了见识!

 

 

以下是部分学生的参访感言:

1.      “此次武清之行收获颇丰。我们有幸与武清基地的各位年轻才俊开怀畅谈,交流了无人机技术与气溶胶监测技术的交叉,拓宽了研究视野,丰富了人生经验。此实乃吾辈学子之幸,回首此行,顿觉亦可赛艇,足以浮一大白矣。”

2.      “本次参观无人机让我对于如今的我国无人机技术有了一个全新的认识,了解了无人机制造过程,包括设计,利用3D打印制作,试飞以及申请航行最终到翱翔天际。这些都能对我们未来使用无人机时带来一些知识基础

3.      通过本次无人机基地的实地参观,我了解到了大气采样技术在该领域的应用,其尖端的科学设备必将给大气领域的研究带来重大性突破。

 
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