全国首次!蜂群无人机全程立体观测台风「红霞」过境,探索极端天气低空飞行安全边界
据中国气象局 7 月 26 日消息,台风「红霞」逐渐逼近我国期间,中国气象科学研究院专项气象保障技术研究中心联合深圳市国家气候观象台,自 7 月 24 日起在位于深圳市大鹏半岛的中国气象局粤港澳大湾区低空经济无人航空气象保障野外科学试验基地,首次采用蜂群无人机观测方式,针对台风登陆全过程开展高频率、多维度观测试验。这是我国首次将蜂群无人机技术应用于台风过境全过程观测,央视新闻、中国气象报社等多家权威媒体 7 月 26—27 日相继报道。
与以往「台风来了无人机赶紧落地」不同,这次科研人员反其道而行之——让多架无人机组成协同观测阵列,主动飞进台风影响区,一边采集大气数据,一边记录自身的「抗风表现」。对于正在加速落地的低空物流、空中巡检、应急救援等业态而言,这次试验给出的不是一篇论文,而是一份未来「什么天气能飞、什么天气必须停飞」的国家级实测依据。
一次试验,两本账:既测台风,也测无人机
试验负责人、中国气象科学研究院研究员郭建平介绍,本次试验依托蜂群无人机同步开展台风边界层探测试验与极端天气适航性研究双重任务:既要让蜂群无人机精准探测台风边界层结构,也要观察天气怎样影响不同型号无人机的飞行姿态。试验重点围绕三个方面展开:
| 试验方向 | 具体内容 | 解决什么问题 |
|---|---|---|
| 载荷比对检验 | 无人机集成搭载风、温、湿度探测、湍流监测、全天空成像仪等载荷,对比不同气象设备在台风环境下的观测稳定性与探测精度 | 筛选出真正扛得住台风环境的低空气象探测装备 |
| 组网协同探测 | 构建多机型无人机组网观测阵列,实现多高度、多水平点位同步协同探测 | 填补台风近海云层下方低空气象观测空白 |
| 飞行安全阈值量化 | 持续监测风雨扰动下无人机航向偏移、机身震荡、能耗波动等特征 | 量化极端气象条件下无人机低空飞行安全阈值 |
试验期间持续同步获取台风过境前后低空温度、湿度、风场、湍流等关键气象参数的垂直廓线观测资料,以及无人机飞行姿态、航迹偏移、电量功耗等运行参数,系统探索极端气象条件下无人机安全飞行的气象约束边界。
为什么必须用「蜂群」而不是单架无人机?
不同于传统单架无人机,蜂群无人机是多架搭载气象载荷的无人机组成的协同观测阵列,其核心优势在于:
- 多点多层同步采样:在空域内多点、多层同步开展大气要素探测,依靠机间协同实现低空三维空间高密度采样,弥补单点探测局限;
- 小时级高频立体探测:本次观测采用小时级高频立体探测模式,全程追踪台风过境全过程,传统探空气球和单机探测均难以做到;
- 补齐近海低空观测盲区:我国已建成由风云气象卫星、气象雷达、地基遥感垂直观测系统和地面气象站组成的立体气象观测网,但受云层遮蔽、低空探测盲区较大等因素制约,台风近海云下低层大气热动力结构观测仍存不足——蜂群恰好补上这一空白;
- 为预报精度供弹药:全程实测数据可为提升台风强度研判、风雨落区预报精准度提供关键实况数据支撑。
对低空经济意味着什么:安全边界从「拍脑袋」到「有实测」
当前低空物流、空中巡检、应急救援等低空业态加速落地,对低空精细气象保障服务的需求持续攀升。但一个长期悬而未决的问题是:大风、强降雨条件下,不同型号无人机到底还能不能飞、能飞到什么程度?过去行业多依赖厂商标称抗风等级与经验判断,缺乏极端天气下的系统性实测数据。
本次试验的价值正在于此——通过记录风暴环境对不同机型飞行姿态、航迹和能耗的影响规律,量化极端天气下低空安全飞行的气象边界条件。这些数据未来可直接支撑三件事:
- 运营决策:低空物流、载人 eVTOL 运营商可依据实测阈值制定停飞/降级运行标准,而非一刀切停飞;
- 适航审定:为无人机、eVTOL 在风雨环境下的适航符合性验证提供国家级试验参照;
- 应急调度:台风、暴雨等灾害天气恰是应急救援无人机最需要出动的时刻,安全边界数据让「灾中起飞」有据可依。
值得注意的是,试验落地的深圳大鹏基地是中国气象局在粤港澳大湾区布局的低空经济无人航空气象保障野外科学试验基地——把国家级气象科研设施直接架在低空经济第一线,本身就是「低空气象保障体系」从规划走向实体的信号。此前中国气象局《全国气象发展「十五五」规划》已明确提出建设低空气象保障体系,本次台风观测试验可视为该体系落地的首个标志性动作。
UAM.CITY 观察
低空经济的下半场竞争,拼的不只是飞行器性能,更是「全天候运行能力」。谁能把恶劣天气下的可飞窗口从模糊经验变成精确数据,谁就能在物流时效承诺、应急响应能力上建立护城河。蜂群无人机主动飞进台风做「压力测试」,标志着我国低空气象保障从「服务保障」升级为「边界定义」——这是比单一机型首飞更底层的基础设施进展。可以预期,极端天气适航数据将逐步进入民航局适航审定与运行规范体系,成为低空规模化运营的硬门槛之一。
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常见问题(FAQ)
❓ 这次蜂群无人机台风观测试验「首次」体现在哪里?
这是我国首次将蜂群无人机技术应用于台风过境全过程观测。以往台风观测依赖气象卫星、雷达、探空气球和地面站,近海云层下方的低空存在探测盲区;本次由多架搭载气象载荷的无人机组成协同阵列,以小时级高频立体探测模式全程追踪台风「红霞」过境,属全国首次。
❓ 试验对低空物流、eVTOL 运营有什么实际意义?
试验同步记录了风雨扰动下无人机航向偏移、机身震荡、能耗波动等特征,目标是量化极端气象条件下无人机低空飞行的安全阈值。这些实测数据可支撑运营商制定科学的停飞/降级运行标准、为适航审定提供风雨环境符合性参照,也为灾害天气下应急救援无人机「灾中起飞」提供依据。
❓ 试验在哪里开展、由谁主导?
试验自 2026 年 7 月 24 日起在深圳市大鹏半岛的中国气象局粤港澳大湾区低空经济无人航空气象保障野外科学试验基地开展,由中国气象科学研究院专项气象保障技术研究中心联合深圳市国家气候观象台实施,负责人为中国气象科学研究院研究员郭建平。