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为什么NASA要在浓雾中飞行无人机?

2022-01-17 13:06 性质:原创 作者:Crush 来源:无人机网
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无人机网1月17日报道,据《DroneDJ》消息,如果你是一名无人机飞行员,你可能知道在雾中飞行时要承担某些风险。在某些情况下,雾可能会触发无人机的避障传感器或...

无人机网1月17日报道,据《DroneDJ》消息,如果你是一名无人机飞行员,你可能知道在雾中飞行时要承担某些风险。在某些情况下,雾可能会触发无人机的避障传感器或阻止它下降,因为飞机开始把雾当成一个降落点。那么,究竟为什么NASA的工程师要在浓雾中驾驶无人机呢?

这些无人机是在位于新墨西哥州的一个特殊设施中飞行的。在那里,雾是在一个延伸到180英尺的室内按需生产的。墙壁上铺有塑料板,以捕获雾气,其密度是以科学的方式精确确定的。

同时,无人机是安装在密室另一端的传感器集合的一个测试目标。这些传感器将在不远的将来用于高级空中机动性(AAM)车辆,如城市空中出租车。这些空中出租车上将不会有人类飞行员。相反,光学和红外摄像机、雷达和LiDAR扫描仪等仪器将充当高科技 “眼睛”,帮助飞机安全起飞、飞行和降落。这就是为什么非驾驶式客机的设计者必须了解他们的传感器将如何受到雾气的影响。

对于感知技术来说,雾是一个极端的环境。但对于通勤者来说,它是平静的,而且是常见的,足以让人想在其中飞行。而正如美国宇航局艾姆斯研究中心的研究工程师Nick Cramer所解释的那样:“每个传感器都有它的优点和缺点,而且它们受雾的影响程度不同。我们不知道哪些会最终出现在这些飞行器上,所以我们正在试验室里的一套传感器,以量化它们的优点和缺点。”

以LiDAR扫描器为例。该设备发出的信号可能会在雾中的水滴上反射,而不是它们要探测的物体。其他传感器可能以不同的方式受到影响。

在阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室的雾室进行的一项测试中,研究人员测量了传感器在不同距离上通过不同程度的雾来探测无人机--或其温暖的马达,如果是红外相机的话。

制造这些不同程度的雾气也不是一件容易的事。例如,为了产生由较大尺寸的颗粒组成的雾,安装在天花板上的洒水器释放出水和盐的混合物。桑迪亚的光学工程师Jeremy Wright说:“实际上很难做到恰到好处。根据不同的条件,水滴想要从空气中凝结出更多的水并增长,或者将水作为湿度还给空气。”

下一代空气滑行传感器的数据

但测试是重要的,而且必须进行。研究今天的技术在大雾天气中能看多远和多好,将有助于回答依靠它们的飞机会有多安全。

美国宇航局说,它将公布这些数据,供致力于开发信息处理技术和改进AAM车辆传感器的公司和研究人员使用。希望这些数据将有助于建立准确的计算机模拟,发现新的挑战,并验证该技术的飞行。

美国国家航空航天局(英语:National Aeronautics and Space Administration,简称NASA /ˈnæsə/),又称美国宇航局、美国太空总署,是美国联邦政府的一个行政性科研机构,负责制定、实施美国的太空计划,并开展航空科学暨太空科学的研究。

1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》,创立了美国国家航空航天局(NASA)。

NASA是目前世界上最权威的航空航天科研机构,与许多国内及国际上的科研机构分享其研究数据。

2018年4月16日晚发射“凌日系外行星勘测卫星”,寻找太阳系外行星,期望发现可能孕育生命的“另一个地球”。

机构历史

NASA使用过的标识

美国国家航空航天局(NASA)是美国联邦政府的一个政府机构,负责美国的太空计划。1958年7月29日,艾森豪威尔总统签署了《美国公共法案85-568》(United States Public Law 85-568,即《美国国家航空暨太空法案》),创立了美国国家航空航天局。

1958年10月1日,NASA正式成立,取代其前身美国国家航空咨询委员会(NACA)。NASA的领导项目包括阿波罗登月计划、“天空实验室(Skylab)空间站,以及后来的航天飞机。

机构设置

管理机构

美国国家航空航天局(NASA)华盛顿指挥部为最高管理机构。下设埃姆斯研究中心(NASA-ARC)、德莱顿飞行研究中心(NASA-DFRC)、格伦研究中心(NASA-GRC)、戈达德空间研究所(NASA-GISS)、戈达德航天飞行中心(NASA-GSFC)、独立认证与鉴定研究所(NASA-ⅣVF)、喷气推进实验室(NASA-JPL)、肯尼迪航天中心(NASA-KSC)、兰利研究中心(NASA-LRC)、马歇尔航空飞行中心(NASA-MSFC)、斯坦尼斯航天中心(NASA-SSC)、沃罗普飞行研究所(NASA-WFF)和白沙试验研究所(NASA-WST F)。

2010年,Google和NASA合办了一所“奇点大学”。

NASA在行政上直属总统领导,由局长总体负责。NASA是在两个层次的基础上实施管理,局总部管理和战略事务部管理。局总部对全局负有领导责任,协调局内外工作,执行NASA的对外成本核算和联络,制定该局长远规划、年度计划,实施预算集成,制定NASA的发展战略、长期投资战略、NASA政策和标准。监督各研究中心的技术管理工作;检查各阶段工作进展和完成情况;保证执行经国家批准的计划。

NASA

NASA建立了六个战略事务部,分管NASA的主要业务领域,以实现NASA的任务和更好地服务于客户。它们分别是:航天飞行部(约翰逊航天中心、肯尼迪航天中心、马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技术部(下属艾姆斯研究中心、德莱登飞行研究中心、兰利研究中心、戈兰研究中心四个研究中心);地球科学部(下属戈达德航天飞行中心);空间科学部(下属喷气推进实验室);生物和物理研究部和安全与任务保障部。每个战略事务部都有自己的一套战略目标、目的和为满足主要客户需求的执行措施。战略事务部负责确定客户需求并确保所有客户满意。各事务部会同分管业务的副局长确定其工作方向,负责制定各事务部的长期投资战略、预算、项目资源分配和性能评估、政策和标准,执行NASA的政策。

2016年1月初,美国航空航天局(NASA)成立行星防御协调办公室(Planetary Defense Coordination Office/PDCO)。PDCO的职责是调用所有太空机构的能力来分类、监测、跟踪存在于地球轨道内的小行星、彗星和其它天体,协调各机构和政府间的努力,以应对任何潜在影响的威胁 ,并由美国国家科学基金会(NFS)提供支持。PDCO可以与美国联邦紧急事务管理局(FEMA)、国防部和其他美国、国际相关机构合作,提出应急计划。该办公室的负责人是Lindley Johnson,头衔为行星防御官(Planetary Defense Officer)。

太阳出现巨大黑子

实验机构

美国国家航空航天局

喷气推进实验室(JPL)

拥有46年的研究历史,由国家航空咨询委员会的四个主要实验机构与其中80名成员改组而成,陆军弹道飞弹署(Army Ballistic Missile Agency)和海军研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的组织里。

原国家航空咨询委员会(NACA)的3个实验室:兰利研究实验室、刘易斯研究实验室、艾姆斯研究实验室编入NASA,更名为兰利研究中心、刘易斯研究中心、艾姆斯研究中心。爱德华空军基地的飞行试验室改名为飞行研究中心,海军研究实验室有关先锋计划的部分划归NASA,在马里兰州组建了戈达德航天飞行研究中心。

研发机构

发现号航天飞机准备发射

美国国家航空航天局总部下辖10个研究中心:

1、戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)位于马里兰州格林贝特

2、约翰逊航天中心(Lydon B. Johnson Space Center)位于德克萨斯州休斯顿

3、肯尼迪航天中心(John F. Kennedy Space Center)位于佛罗里达州卡纳维拉尔角

4、马歇尔航天飞行中心(George C. Marshall Space Flight Center)位于亚拉巴马州亨茨维尔

5、斯坦尼斯航天中心(John C. Stennls Space Center)位于密西西比州圣路易斯

6、艾姆斯研究中心(Ames Research Center)位于加利福尼亚州墨菲特联邦

7、阿姆斯特朗飞行研究中心[8](Armstrong Flight Research Center)位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地

8、兰利研究中心(Langley Research Center)位于弗吉尼亚州汉普顿

9、格伦研究中心(Glenn Research Center)位于俄亥俄州克利夫兰

10、喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)位于加利福尼亚州帕萨迪纳

NASA航天飞机

其中喷气推进实验室是NASA的合同运作单位。

NASA总部下辖进行航空科研工作的单位,主要有5个,现分别介绍如下。

1、艾姆斯研究中心

2、戈兰研究中心,John H. Glenn Research Center at Lewis Field

3、兰利研究中心,Langley Research Center (LaRC)

4、喷气推进实验室,Jet Propulsion Laboratory (JPL)

5、德莱登飞行研究中心,Dryden Flight Research Center

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