跟蹤一粒沙預(yù)測大沙暴 智能機器人會智斗“沙魔”
據(jù)《新聞晨報》報道,跟蹤一粒沙,就能預(yù)測大沙暴何時來臨。昨天,在上海交大和寧夏大學(xué)舉辦的第二屆未來國際智能沙漠國際研討會上,上海交大電子信息與電氣工程學(xué)院常務(wù)副院長毛軍發(fā)領(lǐng)銜的科研團隊等向大家展示了新技術(shù):通過沙基機器人,形成一張可移動的無線傳感網(wǎng),與“沙魔”斗智斗勇。
中國是世界上受荒漠化危害最嚴重的國家之一。全國荒漠化土地總面積占國土總面積的27.33%,在過去的六十年里沙漠化面積翻了一番。而且“沙魔”來襲,從來不跟人類先打聲招呼,不來則已,一來就卷起漫天黃沙。
毛軍發(fā)團隊與美國賓夕法尼亞大學(xué)合作,研發(fā)出一種沙基機器人,它可以像沙漠衛(wèi)士一樣,形成一支能夠自動定位的機器人編隊,在沙漠腹地進行巡邏站崗,借助于傳感網(wǎng)等信息手段,進行沙塵監(jiān)測與信息獲取,實現(xiàn)無人全天候測量,為沙塵暴起因和預(yù)測方法提供更多信息。與傳統(tǒng)觀測手段相比,上海交大研發(fā)的智能沙漠技術(shù)走沙粒尺度的細觀測量技術(shù)路線,即可以跟蹤一粒塵沙。觀測人員只要在室內(nèi),便可知道沙粒的振動頻率、風沙流的強度、風速、溫濕度等實時據(jù)。
團隊成員李新碗教授介紹,能做到這一步,主要依靠傳感技術(shù)。同時,科研團隊研制出一種沙粒振動測量的新型傳感器。下一步,上海交大毛軍發(fā)科研團隊還通過與中科院旱區(qū)沙漠重點實驗室、蘭州大學(xué)、中科院大氣物理研究所等科研團隊、甘肅治沙所等單位協(xié)同創(chuàng)新,將動力學(xué)和時間序列非線性分析的手段引入預(yù)測,通過分析沙塵暴的旋度,來判斷沙塵暴路徑和強度。然后通過特定的方程或方程組,來獲得沙塵暴的時空結(jié)構(gòu)。
李新碗教授告訴記者,科研團隊將在沙漠腹地搭建一個可移動的沙塵監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò),范圍為25公里,可收集到包括溫度、局部氣壓、風力、風向、風蝕量、沙粒振動參量、GPS等七類傳感數(shù)據(jù),應(yīng)用數(shù)據(jù)融合和時間序列分析方法,對沙塵暴進行動力學(xué)重構(gòu),從而探索出沙塵暴起因機制和預(yù)測預(yù)報方法。
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