智能气体传感系统
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给无人机装上“电子鼻”:中国团队突破低空大气精准感知技术
科技日报· 2025-10-13 05:46
技术突破与核心创新 - 研发微型化机载气体传感模组,尺寸仅硬币大小,作为无人机的“嗅觉神经”[1][8] - 传感模组检测限低至ppm级别,气体响应时间压缩至秒级,精度可与大型地面分析仪器媲美[8] - 实现“飞—感—算”一体化设计,通过专门软件协议栈使传感模组与飞控系统深度耦合,数据可被实时解析和调用[8] - 传感模组具备“一专多能”特性,既能检测大气环境中的一氧化碳,又能预警无人机电池安全[8] 应用场景与市场潜力 - 在智慧环保领域,无人机集群可进行常态化立体巡航监测,绘制高分辨率实时3D污染地图,精准识别污染源头[9] - 在应急救援方面,无人机可快速抵达事故现场,绘制毒气云团三维扩散图,为救援和疏散提供精确指导[9] - 技术可用于城市精细化管理,如地下管网泄漏巡查,通过检测地表微量特征气体快速定位泄漏点[9] - 技术已完成实验室验证和初步飞行测试,正与无人机系统集成商、智慧城市方案提供商等深度对接,推进产业化[9] 行业痛点与技术优势 - 传统环境监测依赖地面固定站点,存在“点状”分布局限,数据更新慢,难以捕捉污染物立体扩散规律[2] - 应急响应中存在“信息黑洞”,救援人员难以靠近危险区域获取关键化学物质浓度和扩散范围信息[2] - 无人机锂电池热失控预警存在滞后性,传统基于电压和温度的预警方式在检测到异常时往往为时已晚[3] - 新技术可灵敏捕捉电池仓内极微量一氧化碳浓度异常,实现比传统预警方式提前数十分钟的极早期预警[8] 当前进展与未来规划 - 研究成果已发表在传感器领域国际期刊《美国化学会传感器》上[1] - 团队已启动在国内某大型化工园区安全巡检的试点应用[10] - 计划将无人机锂电池热失控预警功能开发为标准化的独立早期预警模组,为整个无人机行业提供安全解决方案[10]