時刻都在線：西工大研制出太陽能Wi-Fi無人機

　　還記得四川汶川特大地震，地動山搖，當人們拿出手機想要聯系家人，卻隻能聽到“嘀嘀……”忙音時的焦急和無奈嗎？去過西北無人區嗎？方圓幾百公裡荒無人煙，衣食住行尚能應付，沒有信號、網絡卻讓人深感與世隔絕。

　　這樣的困局將迎刃而解——前不久舉辦的第十八屆中國科協年會全國科技工作者創新創業大賽上，西北工業大學周洲教授團隊研制的“太陽能Wi-Fi無人機”項目一舉奪得金獎，引起社會各界關注。這一項目一旦投入使用，即能取代地面基站，成為天空的“信使”，讓Wi-Fi信號在沙漠地區也能暢通無礙，讓所有搜救工作變得即時而簡單。

　　這一機型的“亮點”，是將太陽能、無人機、無線路由器3個社會熱點相結合——採用太陽能為自供給能源，太陽能無人機為持久留空平台，與Wi-Fi技術相結合，構建空中基站，通過單機或者多機基站進行區域覆蓋，形成靈活的移動互聯網空中寬帶通信基礎設施。

　　西工大“太陽能Wi-Fi無人機”創出三個“第一”：首先，它是第一架全翼式布局太陽能無人機——機型採用全翼式布局，省去機身和機尾，以減少阻力。相比旋翼式飛機，耗能更少，取得空氣動力和能源鋪設效率同時最優的設計技術。

　　其次，它是第一架薄膜無人機。CIGS薄膜覆蓋機翼表面，不同於太陽能電池板常用的晶硅材質，薄膜柔性佳、鋪設效率高，光伏能源復合結構的面密度小於1.7kg/m2。

　　同時，它還是第一架完成單機、雙機Wi-Fi覆蓋中繼實驗驗証的無人機。

　　“三個‘第一’不是簡單的功能疊加，而是集中了西工大飛行器設計專業的精華。”團隊負責人周洲教授介紹。

　　“太陽能Wi-Fi無人機”，機身長達7米，重量卻隻有15公斤，兩個成年人就能輕鬆抬起。此外，“太陽能Wi-Fi無人機”的整體性能也得到了最優化：除了表面的太陽能電池板，它內置一塊高性能電池，冬季的航時達13個小時，夏季則長達23個小時。全翼式機型，則使它能夠承受5級風，飛行速度達40km/h，飛行范圍在方圓20公裡。

　　“太陽能Wi-Fi無人機”是一項“對老百姓真正有用的項目”。周洲教授告訴記者，中國的手機用戶達13億，手機已取代電腦成為人們日常最重要的了解資訊的工具。2013年，一次與企業合作的機會，讓她的團隊想到了將太陽能、Wi-Fi與西工大王牌——無人機結合起來。

　　最實用的功能是解決了邊遠地區上網的實際需求。在面積廣闊、地貌多樣的西北荒漠，由於投入成本過高、信道狹窄，建立地面基站成了一件難事。而“太陽能Wi-Fi無人機”則可以通過系統靈活布設，實現區域覆蓋，避免了修建地基站的困難。此外，“太陽能Wi-Fi無人機”還可以用於應急救災。

　　“需求會促使思考。”研究團隊鑽研3年，先后在新疆、西藏等地進行飛行試驗，克服種種環境困難，終於完成了單機、雙機Wi-Fi覆蓋中繼實驗驗証，取得成功。

　　目前，國外隻有Google和Facebook兩家公司在做民用太陽能Wi-Fi無人機。周洲教授團隊所堅持的，是社會效益和經濟效益兼具的思路。

　　未來，周洲教授有一套完整的設想，讓無人機從“1.0時代”逐步進入“4.0時代”——

　　1.0時代，太陽能Wi-Fi無人機的飛行高度在3000米以下，初步實現與手機運營商的合作，達到“地—機—地”信號傳輸模式﹔2.0時代，預計於2017年接入4G信號，擴大功能和飛機規模﹔3.0時代，初步實現飛行高度2萬米以上，實現西部區域通信和廣域海上通信﹔而4.0時代，將在採光很好、風平浪靜的平流層實現永久續航，信號傳輸模式從“地—機—地”升級為“天—空—地”，可直接充當未來全球覆蓋的空中網絡基站，最終構建一個覆蓋全球的無線通信網絡。

　　“‘一帶一路’國家戰略部署下，太陽能Wi-Fi無人機發展有著深遠意義。”周洲教授表示，“太陽能Wi-Fi無人機”從通信層面為“一帶一路”打開通道，不僅能解決“一帶一路”進程中地面設施及相關運營支撐系統建設難度大的問題，也能解決偏遠地區、廣域海上和災區等應急場所快速搭建信息橋梁的難題，在實際生活中更將造福每一個人。

　　“願早日迎來4.0時代，我們的太陽能飛機讓Wi-Fi無處不在。”周洲教授說。（記者劉建平 鄭真 劉瀟 孫海華）