面向智慧城市的浮空器应用研究

陈明飞

摘要：随着社会的不断发展进步，我国的人口基数越来越大，当太多的问题因为城市化发展步伐的加大而呈现越来越严重的趋势时，“智慧城市”的建设，将会为我们解决许多因为城市发展而出现的严峻问题，成为世界历史发展进程中的重要的创新技术建设。“智慧城市”通过信息通讯的科技技术手段，全面实现整个城市的管理与运行工作，为人们创造日益舒适美好便捷的生活，使城市的发展更和谐。本文将在对“智慧城市”的涵义进行定位的基础上，针对在“智慧城市”的发展中带来巨大推动帮助的浮空器的应用，进行相关的探讨分析，为后期“智慧城市”与浮空器的互相融合发展提供有力的参考依据。

关键词：智慧城市；信息通讯；浮空器应用

相信很多人对于智慧城市这个概念非常陌生，作为一个新型的概念，目前为止，学术界并没有对其进行一个专业的认知定义。在《中国智慧城市标准化白皮书》中，对智慧城市进行了详细的概念化描述。所谓的智慧城市，就是以核心驱动力来满足城市的发展转型以及对管理方式的转变，最终实现智慧的感知、建模、分析、集成和处理，以此来达到为城市的全面发展进行科学推动的最终目的，使城市达到智慧科技的状态，以精细化的方式为城市的运行管理水平、居民生活质量等方面提供“智慧”化服务。浮空器则是一种比空气还要轻的飞行器，其主要是依靠大气的浮力进行升空飞行服务，是能够将比较抽象的智慧城市进行具体化的一个潜在引擎。对智慧城市的智慧移动、管理以及智慧生活等方面的进程作用巨大。

1.浮空器应用于智慧安全领域

浮空器在各个领域都能够进行有效的利用，尤其在进行建设智慧城市的进程中，浮空器能够有效对城市的健康与稳定提供安全保障，并重点在应急管理、防灾减灾、活动安保等方面具有重大的实用效果。

1.1浮空器在应急通信领域的应用

自然灾害在我国的发生概率比较频繁，当灾害发生的时候，如果无法对现场的灾情进行第一时间的分析采集，就会增加救灾难度。浮空器就可以及时对灾害情况进行信息采集检测。一旦灾害发生，浮空器就可以根据受灾区域的特点和所要进行救灾的情况需要，运用浮空器的任务系统将浮空器设置到受灾区域，然后浮空器自身的任务设备将接收到的受灾现场的图像等数据用光纤传输到地面的接收设备上，在最短的时间内就可以把最新的受灾信息进行传递接收，确保所有救灾工作的实施部署，有效救助更多的受灾人群及财产挽救。

1.2浮空器在活动安保领域应用

任何大型活动的成功进行，都离不开安保的存在，而我国的大型活动又非常众多。如何在进行大型活动的过程中确保活动现场的安全性，是全社会及公安保卫机关最为关注的问题之一。中国电子科技集团第三十八研究所，成功研制出的专门进行重要目标保护和具有监察工作的安保系统车载系留气球系统，就已经在各大型集会进行了有效的安全保障任务应用。车载系留气球系统自身所具有的覆盖面积大、留空时间长、部署灵活机动、效费比高等优势特点，能够将城市监控预警系统的低空监视不足缺点进行了弥补，使其在实际的应用过程中展现了它的最大效能。

车载系留气球系统主要起的作用是为任务平台进行信息的承载工作，作为任务应用系统中的核心位置，该系统是由三个部分组成，分别是系留气球、系留缆绳组件以及地面设备，系统可以根据情况进行大中小三个型号的分别定制。而任务应用系统本身可以对光电、红外、通信、预警、导航等进行多种任务的设备搭载工作。比如在新疆的郁金香节的时候，当时的车载系留气球系统对高清摄像机、红外相机以及气体的浓缩探测仪进行了24小时不间断的监控工作，在360度的监控区域内，对郁金香节开展过程中的游客情况、车辆进入、地面所有的建筑情况以及包括自然的景观都进行了直观的检测，为当时的活动顺利展开起到了非常大的帮助。

2.浮空器应用于智慧环境领域

当浮空器应用于智慧环境领域的时候，就是将传感器和监测仪表来进行大规模的实际应用，通过无线通信技术的搭载，最终为城市人们的空气污染、水污染等环境污染问题进行常规的监控管理，使人们能够长期的生活在一个健康且没有污染的环境中。上海市奉贤区在2013年12月的时候利用车载系留气球对大气环境进行了150米到1000米范围内的污染物观测，利用车载系留气球的垂直观测平台，经过11天时间的观测，获取到了50余组的有效廓线，并利用这些廓线，对上海市不同天气情况下的大气污染物质进行了分析探测，使市内的空气污染研究工作获得深度进展。车载系留气球在对大气污染进行垂直观测的过程中，能够有效的通过传感器将存在的大气污染源进行准确定位，使我国的环境监测更加精准化，更加便于环境监测工作在大气边界层领域环境的区域展开更高层次的扩展，为后期的智慧环境全面顺利开展创造了非常有利的条件。

3.浮空器应用于应急通信领域

我国是一个自然灾害发生频率大且灾害严重的国家，当灾害发生的时候就容易对社会安全产生非常巨大的影响后果，因此，应急通信就显得格外重要。当重大的自然灾害发生，通过浮空器在应急通信领域的应用，能够有效降低并减少灾害所产生的重大损失。

高空超压气球作为一种比较新型的高空气球，完全区别于传统的气压气球，球体呈现全面封闭的结构，不会因为地面地形环境的影响而受到任何的制约，采取的是无动力自由飞行的模式进行定点控制，并且可实现长时间的飞行驻空。高空超压气球通过自身携带一些小型的基站长时间进行驻守查看，尤其对那些灾害严重，地面通信设备损坏，信息交通等完全被中断的情况进行灾情信息采集分析。最重要的是，高空超压气球完全不会受到天气情况的变化而造成影响，即便是雷电交加，仍然能够提供灾区范围的信息，全面保障整个应急灾情区域范围内的通信順畅，且精准度高。

4.其他应用领域

浮空器的优势非常显著，除了能够进行通讯、安保及环境监测之外，还能够将浮空器的应用扩展到日常生活的娱乐设备等方面的应用上，比如载人观光、婚纱摄影、低空跳伞等，能够为人们的生活增加多姿多彩的无限可能。最具典型意义的就是“云中漫步”载人观光系留气球的应用。“云中漫步”是由航空工业特种飞行器研究所进行的一款自主研制的无动力性质的游乐设备，分为双层的球体结构，整个游乐设备内部全部由氦气进行填充，气球内部有一套专门的调节系统，可针对球体的压力进行自主的控制和调节，只需要3个人就可以对整个系统进行操作，与普通的热气球相比较而言，更加具有安全保障性能。整体的面积有6600立方米，可同时让1名工作人员和30名游客一起进行搭乘，然后可将设备上升至150米的高空处，让所有的游客对周边的山水环境等进行360度无死角俯瞰，尽情领略美好的自然风光，亲身体验腾空云端的美妙享受。

结束语：

综上所述，通过对浮空器的研究，在未来对智慧城的建设方面一定会起到非常重要的推动作用，未来，利用科技与通信的技术力量展开对浮空器行业的技术创新，为城市人居提供更加个性、高效、安全、绿色、便捷的智慧城市化服务，通过浮空器的在各行各业的完美应用，打造一个改变历史潮流的现代化信息城市，将不再只是一个梦想。

参考文献

[1]朱弘，龚俊亮. 多传感器融合技术在浮空器控制中的应用研究[J]. 数字技术与应用，2015（12）：54-55.

[2]黄宛宁，张晓军，祝榕辰，等. 浮空器在应急通信中的应用[J]. 科技导报，2018，36（6）：55-64.

[3]张志永. 电子墨水技术在智慧城市应用研究[J]. 工业控制计算机，2016，29（3）：106-107.

[4]刘恒飞，张庆全，周源，等. 数字城市地理空间框架成果在智慧城市建设中的应用研究——以黑龙江省数字城市建设为例[J]. 测绘与空间地理信息，2015（2）：150-152.

[5]严益强. NB-IoT技术简介及其在智慧城市中应用研究[J]. 广东通信技术，2016，36（11）：6-8.

（作者单位：中国电子科技集团公司第三十八研究所）