無人機飛上天空,難免受風力左右,縱無法如雀鳥乘風借力,也能用高科技跨越難關。麻省理工學院(MIT)研究出測量風力的全新方法,除了更能掌握市區風勢,還可方便無人機選出最佳航道,節省珍貴的電力。
應付市區複雜風場
以往風力研究通常專注於高地和空地,測量所得結果和理論不適用於市內環境,因為市區的建築物和獨特地勢往往會形成「複雜的風場」,隨時間和空間的轉變較野外大。所謂風場(wind field)是展示風勢空間分布的圖表。MIT 的測量方法屬計算流體力學(computational fluid dynamics)範疇,常應用於分析流體與外界設備的互動,MIT 將之結合周邊環境的地形 3D 模型,以及地區天氣中心的風力預測情報。
效果:省電•更遠•更快
MIT 掌握市區風勢之後,便可憑藉這些資訊,找出來往不同航點之間的最佳航道:使無人機追逐順風、迴避逆風,以最省電方式飛抵目的地。據悉,在 500 米範圍內、風速每秒 10 米的情況下,無人機不但可節省達 39.4% 耗電量,更可多飛 10.8% 路程、縮短 22% 飛行時間。雖然相關技術已作實地測試,但還未算走出實驗室,因為現階段只能測量固定高度,未能應付真正的「3D」環境。
其實,現已有不少大學就風力對無人機的影響進行研究。加拿大韋仕敦大學轄下的風力研究機構 WindEEE,早於 2011 年已建設風力測試場 WindEEE Dome,測試無人機的抗風能力。【詳情按此】
資料來源:IEEE Spectrum