上天了！這個“飛艇”可比肩衛(wèi)星和基站

大圖：東莞云端號昨日升空，遠看像一艘銀白色的大飛艇，裝有三片尾翼，底部系有線纜。

小圖：東莞云端號的局部細節(jié)：“頭部”、“腹部”、“尾翼”。

等了1年又4天，昨日光啟“云端”號在東莞實現(xiàn)全球商用首飛。東莞“云端”號的升空，讓東莞市長袁寶成的心頭大石放下一大半，還有一點點仍懸著。他說：“永遠要懸一點點，讓光啟有點壓力，繼續(xù)為東莞服務”。

昨日上午9時許，東莞云端號在工程人員的操控下，緩緩上升，如同飛艇般的球體懸浮在79米空中，下面懸吊著復雜的電子系統(tǒng)。這些設備將為東莞提供通信、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控檢測、大數(shù)據(jù)收集等服務，實現(xiàn)對東莞全市的水體、氣象、P M2 .5等監(jiān)測，應用于區(qū)域監(jiān)控安防、環(huán)境監(jiān)測、廣域物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)搜集、偏遠地區(qū)廣電轉播等。

本次首飛僅僅是開始，隨著傳感器的布局、各部門配合、平臺間互聯(lián)、設備增加，將在更大范圍內(nèi)增加云端號的商用價值。按照目前速度，或在一年內(nèi)，東莞市民能夠真切感受它帶來的實惠。

香蕉田上出現(xiàn)大型“飛艇”

“76米、77米、78米、79米……”無線電通話機每隔1秒，就傳來升空高度的實時數(shù)據(jù)匯報，在地面監(jiān)控的光啟科學總工程師周飛，抬頭觀察，對無線電另一端的工程人員表示，“此次升高，任務完成，結束。”云端號暫時停在79米的空中。

從遠處觀看，“云端”號是一只通體銀白的“飛艇”，懸掛在松山湖(生態(tài)園)管委會約50 0米外的一片香蕉田上。實際上，它是集通信、互聯(lián)網(wǎng)接入、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)測、大數(shù)據(jù)收集和分析于一體的空中駐留平臺，載荷大，覆蓋范圍廣，可以有力地補充和替代衛(wèi)星通信和地面塔臺、基站。

“系統(tǒng)復雜程度，已經(jīng)遠超一架飛機的系統(tǒng)復雜程度。”對于網(wǎng)絡上關于云端號僅僅是一個氣球的言論，光啟科學董事會主席、深圳光啟高等理工研究院院長劉若鵬進行了回應。

去年12月24日，東莞市政府與光啟科學簽訂合作協(xié)議。市長袁寶成分享心路歷程，當時興奮期待，也有點“咯噔咯噔”，如果這個事情做不好，會對不起東莞。但昨日看到云端號順利升空，心里樂滋滋，心頭大石放下了一大半，但是還有懸著的，“永遠要懸一點點，讓光啟有點壓力，繼續(xù)為東莞服務”。

初期覆蓋松山湖(生態(tài)園)

如今，東莞“云端”號搭載的系統(tǒng)可以完成光學遙感、廣域物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測等多種功能。比如，對周邊區(qū)域的PM 2.5等進行環(huán)境監(jiān)測、密集人流區(qū)域的安全篩查、火災預警等。其中，光學遙感方面，有一套可見光系統(tǒng)和一套紅外系統(tǒng)?？梢姽庀到y(tǒng)主要用在密集人群的安全篩查、智能交通等領域，解決了目前交通監(jiān)測區(qū)域受限，廣域交通監(jiān)測又很難持久的問題，可以和現(xiàn)有的城市天網(wǎng)系統(tǒng)相結合;紅外系統(tǒng)主要可以用在火災預警等領域。

另外，東莞“云端”號的通信分系統(tǒng)通過高空準視距傳播以及采用大增益天線，乃至搭建地面中繼系統(tǒng)，可覆蓋半徑30公里的區(qū)域，總覆蓋面積可達3000平方公里。也就說能夠覆蓋東莞全市2500平方公里，但是初期會以在松山湖(生態(tài)園)服務為主。

現(xiàn)場演示井蓋監(jiān)控及PM2.5監(jiān)控

光啟科學方面介紹，云端號已經(jīng)獲得航空審批部門在東莞松山湖(生態(tài)園)內(nèi)的運行許可，能夠根據(jù)實際情況和需求調(diào)整放飛場地。目前，云端號的使用在民用領域?qū)儆谑讋?chuàng)。

在昨日發(fā)布會上，光啟方面現(xiàn)場演示井蓋監(jiān)控和PM 2.5監(jiān)控兩大常見功能，如井蓋監(jiān)控，通過裝置在井蓋的傳感器，云端號可實時監(jiān)測井蓋情況，一旦被移動或者破壞，都能夠?qū)崟r監(jiān)控;而在PM 2.5監(jiān)控方面，在傳感器前燃點一根煙，周邊的PM 2.5馬上飆升，此時云端號也能及時收到數(shù)據(jù)，相較于過去的面上監(jiān)控，如今能夠根據(jù)傳感器的布局，精細到具體的點。

今年2月，光啟科學在深圳龍崗阿波羅基地實現(xiàn)商測，使用的是“云端”1號，本次在東莞升空的商用版為“云端”2號。劉若鵬介紹，2號各方面的性能更加穩(wěn)定。“今天我們商用首飛，與試飛有區(qū)別，有明確用戶，有明確建設任務，建設起來是城市級云端號，正式投入穩(wěn)定商業(yè)使用”。

此次首飛成功，或能推動東莞航空航天產(chǎn)業(yè)踏出第一步，催化東莞民用航空航天、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、創(chuàng)新智慧城市系統(tǒng)等新興產(chǎn)業(yè)加速形成。

亮點

最高可升至2000米

負載200多公斤無懼風力

東莞云端號空中主體是特種纖維囊體，總體積3600立方米，總長度41.8米，最大直徑13.8米，可搭載400公斤載荷，上升至1000至2000米高空，通過“一根纜”(光電復合纜)系留于地面錨泊系統(tǒng)，最后接入大數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)“超高鐵塔”和“超低衛(wèi)星”的功能。目前負載200多公斤，維護周期為15天，氦氣純化周期0.5年。球體充滿氣大約需要3小時。在錨泊狀態(tài)，抗風可達25米/秒，在空中，其抗風可達20米/秒。

光啟科學介紹，云端號主要由浮空平臺和任務系統(tǒng)兩部分組成。浮空平臺通過裝載氦氣載重，也就是上述的囊體。而任務系統(tǒng)是根據(jù)應用需求，攜帶無線基站、超級WiFi設備或無線電視、電臺的發(fā)射設備，也就是“云端”號下方的設備吊艙，從而可以廣泛應用于無線通信、城市規(guī)劃管理、大氣污染監(jiān)控、氣象預報預警、災情預報評估、海洋生態(tài)監(jiān)測、精細資源勘測、應急事件管控以及水利建設管理等任務。

結構解密

空中主體：特種纖維囊體，具有較強的抗風能力，能滿足東莞風場條件;較強的耐壓能力，能夠適應白天晚上的氣體壓力變化;良好的溫濕度適應性，具備在東莞長期工作的能力。

空中電子系統(tǒng)：裝載于囊體下方的多個設備艙，主要用于平臺基礎設備及應用載荷設備的搭載，具備基本的防雨、防雷、電磁兼容、故障自檢及報警等功能，并具備升級擴展及對外數(shù)據(jù)分發(fā)能力。

空中、地面互聯(lián)主體：是系留光電復合纜，為空中平臺系留承力、光纖傳輸、能源供給的主體，與無線通信及衛(wèi)星通信形成“云端號”通信鏈路，與球載高密度儲能設備及地面應急發(fā)電機形成“云端”號能源供給系統(tǒng)。

三片尾翼：主要用于為云端號做姿態(tài)調(diào)整。在尾部有一個半球形的整流罩，主要起到保護吊艙、防雨的作用。此外，利用其較好的氣動外形，減少氣流的阻力。裝載有雷電防護隔離裝置，保護球體不受雷電損傷。

應用解析

東莞參與研發(fā)，“有一份”

根據(jù)早前的報道，因為航空空域限制，云端號可能選擇在非洲或者新西蘭等航空空白區(qū)域進行升空，這一次為何選擇在東莞實現(xiàn)全球商用首飛?

市長袁寶成介紹，東莞前沿技術研究院參與了東莞“云端”號的研發(fā)。“如果不是我們參與，我們不一定先買，根據(jù)首套的優(yōu)惠政策，對于研究院的發(fā)展，我們?yōu)樗麄兲峁┮粋€發(fā)展平臺。”東莞前沿技術研究院，主要在“云端”號的力學、通訊系統(tǒng)等設計貢獻力量。這是第一方面。第二方面，東莞城市管理尚有不少薄弱環(huán)節(jié)和需要改進的地方，盡管PM 2.5環(huán)境不錯，但是臭氧濃度高，那么怎么監(jiān)控?還有污水的偷排，垃圾填埋場的管理，如果能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控布點，那么可以很好地進行城市管理。第三方面是，東莞一直以來關注科技發(fā)展，力度很大。袁寶成強調(diào)，“現(xiàn)在來講，布局布點很多，關鍵是如何維持下去。每一年出新東西，但是如何將出臺的各項措施落地，像光啟一般在東莞生根落地?”他介紹目前，東莞前沿科技研究院已經(jīng)有80多名科技人員，超過70項的專利技術，60%以上屬于發(fā)明專利，他鼓勵東莞企業(yè)向光啟學習。

一年內(nèi)可能完成全市傳感器布點

劉若鵬認為，物聯(lián)網(wǎng)應用是非常重要的，如東莞2500平方公里，要實現(xiàn)傳感互聯(lián)很難，依靠已有的基站或許可以，但是很擁堵，如果依靠衛(wèi)星，成本高。現(xiàn)在可以直接通過“云端”號就能夠讀出來。

由物聯(lián)網(wǎng)導入不同的應用，能夠進行不同商業(yè)拓展。“市民受惠，有可能不是直接的，如滑坡、泥石流等災害的預防。”劉若鵬介紹，目前項目完成的是平臺基礎設施的建設，未來進一步需要做的是大數(shù)據(jù)的管理、不同類型傳感器的布點、功能平臺的增加、相關部門的配合。東莞正與光啟溝通布點范圍，一年內(nèi)或能完成全市布點，著重環(huán)保監(jiān)控，包括水體等，最大可允許接入傳感器數(shù)量達到10萬個。

而廣域物聯(lián)網(wǎng)測量數(shù)據(jù)顯示，在東莞云基地到生態(tài)園管委會節(jié)點的測試結果，最高傳輸速率351M bps，平均280M bps.

“各個不同地方布點，PM 2 .5的每一分鐘變化，我們的系統(tǒng)都能夠展示。另外也對安全隱患進行排除，這一項工作應放在平常做。”劉若鵬介紹。