为深入贯彻国家生态文明、双碳与低空经济发展战略,推动产教融合与创新人才培养,高校跨学科科创团队奔赴大小兴安岭、长白山重点国有林区,落地“林海守望者”氢能无人机集群生态监测系统示范应用实践。团队通过前期林区走访、寒地飞行试验、系统调试及常态化巡护运营,将自主研发的氢能无人机集群智能监测技术从实验室推向林区管护一线,探索寒区森林长效智能管护新模式。

东北大片国有林区冬季严寒、地形复杂,传统管护高度依赖人工徒步巡护,市面常规无人机难以抵御极寒天气,冬季空中监测近乎停滞,火情、病虫害、非法盗伐等隐患难以及早察觉,管护成本高、工作人员野外作业风险突出,林区生态安全存在明显短板。漫长冬季低温制约智能装备使用,大面积山林难以实现不间断全域监测,生态灾害易延误处置,损害森林资源与碳汇价值。

为摸清林区管护核心痛点,团队在项目负责人带领下,开展为期数月的实地走访调研。“我们深入各大林场管护站点,实地记录冬季低温、山林遮挡、巡护盲区等现实难题,采集林区灾害影像数据用于AI模型训练。”团队成员介绍。严寒环境下,同学们携带测试设备开展多轮低温飞行试验,分工完成性能调试、航线规划、数据采集记录。经过反复试飞与数据分析,团队找准传统监测设备短板,为氢能无人机集群系统研发、分级产品设计提供坚实现实依据。

针对东北林区极寒作业、大范围巡检需求,团队投用自主研发的氢能无人机集群智能巡护系统。该系统融合微型氢燃料电池低温储能、去中心化集群协同、多源传感AI识别三大核心技术,依托太阳能配套供电辅助设备,可在全年极端高低温环境稳定开展监测作业,大范围同步巡检,快速识别各类林区灾害隐患,同步完成林业碳汇数据测算。

设备落地调试阶段,团队成员分工协作,完成无人机整机装配、地面管控平台部署、野外站点布设,队员配合林场工作人员完成集群航线标定、设备调试校准。随着整套集群系统投入常态化巡护,山林实现全天候空中监测覆盖,标志寒区智慧林业示范项目正式投入运行。目前该套系统已在多家大型林业集团稳定投入使用,经第三方林草专业机构检测,林区隐患预警、管护效率相关指标大幅优化。

此次林区落地实践不仅是科创成果实地验证,更是高校落实“产教融合、实践育人”的重要举措。从一线调研、低温试飞到系统落地运维,学生全程参与全流程工作,在真实高寒林区场景锤炼跨学科专业本领,提升解决复杂生态工程问题的综合能力。青年学子把科创成果扎根林海一线,以专业技术守护北方生态安全屏障,为生态文明建设注入青春动能。