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图：Facebook的Aquila太阳能无人机在6月28日成功完成首次的功能测试飞行，旨在向偏远地区传输无线数据

你去过西北的无人区吗？方圆几百公里的荒无人烟，衣食住行尚且能应付，没有信号、没有网络却近乎与世隔绝。在“互联网即世界”的今天，最开心的事情是手机满格电量，满格Wi-Fi，最受不了的事情是没有网络。但在面积广阔、地貌多样的西北荒漠，地面基站由于投入成本过高，信道狭窄所以成了一件难事。

如果能够在天上建立基站，将通讯信号发送到地面呢？不必怀疑，“空中基站”的构想已经成型，西工大“魅影”团队自主研发的太阳能Wi-Fi无人机一旦投入使用，能取代地面基站成为天空的信使，让Wi-Fi信号在沙漠也能畅通无碍。

全国三个No.1：解密太阳能Wi-Fi无人机

日前，第十八届中国科协年会全国科技工作者创新创业大赛上，由西工大周洲教授团队研制的“太阳能Wi-Fi无人机”一举夺得金奖，引起了社会各界的一致关注。该项目的亮点是将太阳能、无人机、无线路由器三个社会热点相结合，采用太阳能为自供给能源，太阳能无人机为持久留空平台，与Wi-Fi技术相结合，构建空中基站，通过单机或者多机基站进行区域覆盖，形成灵活的移动互联网空中宽带通信基础设施。

周教授称，该项目实现了全国三个第一：

第一架全翼式布局太阳能无人机。机型采用全翼式布局，省去机身和机尾以减少阻力；相比旋翼式飞机耗能更少，取得空气动力和能源铺设效率同时最优的设计技术。

第一架薄膜无人机。CIGS薄膜覆盖机翼表面，不同于太阳能电池板常用的晶硅材质，薄膜柔性佳、铺设效率高，光伏能源复合结构的面密度小于1.7kg/m2，而且质轻，整架飞机长7米，重量只有15kg，一个成年人就能轻松扛起。

第一架完成单机、双机Wi-Fi覆盖/中继实验验证的无人机。

此外，太阳能Wi-Fi无人机的整体性能也得到了最优化：除了表面的太阳能电池板，它内置一块高比能电池，冬季的航时达13小时，夏季则长达23小时；全翼式机型使其能够承受5级风，飞行速度达40km/h；Wi-Fi覆盖范围在方圆20公里。

应用：“有需求，会促使你去思考”

谈起研制太阳能Wi-Fi无人机的原由，周洲教授坦言，“想做一些对老百姓真正有用的项目”。这是一项关计民生的项目。中国的手机用户达13亿，手机已取代电脑成为人们日常最重要的了解资讯的工具。2013年，一次与企业合作的机会，让“魅影”团队想到了将太阳能、Wi-Fi与西工大王牌——无人机结合起来，太阳能是手段，无人机是载体，Wi-Fi是服务产品，“Wi-Fi是公用的，在偏远地区、特殊时期仍能派上用场”。

最实用的是解决了边远地区上网的实际需求。通过系统灵活布设，实现区域覆盖，避免了修建地基站的困难。还可以用于应急救灾。在地震等灾害搜救行动 中，直升机的可视范围小，也受到天黑等自然因素的干扰从而影响搜救进度。利用太阳能Wi-Fi无人机的长航时优势，充当空中信息平台，快速定位生命痕迹， 并构建民间普通用户信息联接渠道；在野外救援中，还能解决被困人员与外界联系的困难。

“有需求，会促使你去思考”，这是“魅影”团队的初衷。从民生出发，团队蛰伏三年时间，先后在新疆、西藏进行飞行试验，期间克服种种环境困难，终于 完成单机、双机Wi-Fi覆盖/中继实验验证，取得成功。目前国外只有Google和Facebook两家公司在做民用太阳能Wi-Fi无人机。“魅影” 团队所坚持的，是社会效益和经济效益兼具的道路，未来有望形成光伏、航空、互联网融合的新型产业。

前景：从太阳能Wi-Fi无人机1.0时代到4.0时代

对于太阳能Wi-Fi无人机的未来，周洲教授有一套完整的设想，让无人机从1.0时代逐步进入4.0时代——

1.0时代，太阳能Wi-Fi无人机的飞行高度在3千米以下，初步实现与手机运营商的合作，达到“地—机—地”信号传输模式；

2.0时代，预计于2017年接入4G信号，扩大功能和飞机规模；

3.0时代，初步实现飞行高度2万米以上，实现西部区域通信和广域海上通信；通过该系统布设，实现适用于普通终端的持久廉价通信，摆脱完全依赖通信卫星的局面。团队计划明年在罗布泊区域和南海区域作示范应用；

而4.0时代，在采光很好、风平浪静的平流层实现永久续航，信号传输模式从“地—机—地”升级为“天—空—地”，可直接充当未来全球覆盖的空中网络基站，最终构建一个覆盖全球的无线通信网络。

在“一带一路”国家战略的部署下，太阳能Wi-Fi无人机发展四部曲有着深远的意义。我国中西部地区虽然在开放型经济的发展水平上仍然滞后，但却是 经济最大的回旋余地，是我国对外开放的最大潜力所在。太阳能Wi-Fi无人机从通讯层面为“一带一路”打开通道，不仅能解决“一带一路”进程中地面设施及相关运营支撑系统建设难度大的问题，又能解决偏远地区、广域海上和灾区等应急场所快速搭建信息桥梁的难题，在实际生活中更将造福于每一个人。就以周洲教授 形象的说法作结吧，愿我们早日迎来4.0时代，早日重现丝路繁荣，重现中华民族伟大复兴：

“大家无论在路上，在火车上，在公共汽车里，在原野上，还是在航班里，都有Wi-Fi信号送到，我们的太阳能飞机，让Wi-Fi无处不在。”

（本文信息来源：西北工业大学；）