跟蹤一粒沙預測大沙暴 智能機器人會智斗“沙魔”
據《新聞晨報》報道,跟蹤一粒沙,就能預測大沙暴何時來臨。昨天,在上海交大和寧夏大學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院常務副院長毛軍發領銜的科研團隊等向大家展示了新技術:通過沙基機器人,形成一張可移動的無線傳感網,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。
毛軍發團隊與美國賓夕法尼亞大學合作,研發出一種沙基機器人,它可以像沙漠衛士一樣,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,借助于傳感網等信息手段,進行沙塵監測與信息獲取,實現無人全天候測量,為沙塵暴起因和預測方法提供更多信息。與傳統觀測手段相比,上海交大研發的智能沙漠技術走沙粒尺度的細觀測量技術路線,即可以跟蹤一粒塵沙。觀測人員只要在室內,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。
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。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,上海交大毛軍發科研團隊還通過與中科院旱區沙漠重點實驗室、蘭州大學、中科院大氣物理研究所等科研團隊、甘肅治沙所等單位協同創新,將動力學和時間序列非線性分析的手段引入預測,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構。
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測傳感網絡,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等七類傳感數據,應用數據融合和時間序列分析方法,對沙塵暴進行動力學重構,從而探索出沙塵暴起因機制和預測預報方法。
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