无人机克服靠近北极的位置挑战
阿尔弗雷德·魏格纳研究所的研究破冰船上的工程师极地斯特恩号他们设计了一种无人驾驶汽车(UAV)，可以让它在北极附近地球磁场产生偏差的情况下导航。研究人员最近庆祝了这架直升机首次成功自主飞行并降落在一块浮冰上。
Sascha Lehmenhecker是德国赫姆霍尔兹极地和海洋研究中心Alfred Wegener研究所的一名工程师，他认为在高纬度地区飞行，自主导航是一个重大挑战。导航系统通常使用磁传感器。在两极附近，地球的磁场线几乎垂直于地面，这使得精确导航变得困难。这就是为什么商用无人机控制系统不太适合在极地地区使用。
浮冰和航行中的船
Lehmenhecker与来自德国Würzburg大学的博士生Michael Strohmeier和Tobias Mikschl一起，改进了直升机的控制系统。这是一种大约半米长的设备，由多个螺旋桨提供动力，旨在降落在浮冰上，并在几个小时后自动飞回“母舰”。任务是:浮冰和船都在运动。在风、浪和洋流使浮冰漂移的同时，这艘船不得不继续按照预定的航线进行其他研究。而这正是直升机需要确定的漂移方向和速度。
开发团队采用了两种方法来让直升机的控制系统补偿定位中的失真。在第一种方法中，直升机与接收站保持恒定的联系，使用直升机的GPS数据来计算误差。第二种选择是使用两个机载GPS接收器来计算直升机位置的实际变化。虽然这是一种更好的方法，但它也更复杂，研究人员已经开始开发它。
该系统通过了它的第一次测试，在北极弗拉姆海峡(平行北纬79°)的一块浮冰上进行，并取得了成功:团队和直升机留在了一块浮冰上。现在排除了船上电动机产生的磁干扰极地斯特恩号该团队手动驾驶直升机飞了大约3公里，到达了可视范围的边缘。然后，他们启动了自动返回程序——直升机飞到预先设定的坐标，并自行安全着陆。
连接到冰不足
Sascha Lehmenhecker和他在AWI深海研究小组的同事提出了这个发展的想法，与冰下的敏感设备的使用有关。其中一个例子是该集团的鱼雷形状的自主水下航行器(AUV)保罗，它探索海冰下的海洋。传统上，位置信息是通过在橡皮艇或直升机的帮助下在浮冰上部署冰跟踪器来获取的——这是一种既困难又耗时的方法。此外，研究人员通常尽量避免离开安全的极地斯特恩号在任何可能的情况下，水温在冰点附近徘徊，锯齿状的浮冰来回飘动，还有北极熊，这些都是额外的风险，应该将其控制在最低限度。
深海研究小组在2012年的一次探险中首次使用了AWI开发的一架直升机。它通过遥控飞行，降落在冰面上，利用GPS确定自己的位置，然后将数据传回监测保罗潜水的研究船。通过这种方式，无人机为AUV提供了导航支持。每次潜水完成后，船必须返回相当接近直升机的位置:飞行员必须远程引导直升机返回船，这只有在可视范围内是可能的。这次测试是在赫姆霍尔兹联盟“极端环境机器人探索”(ROBEX)的赞助下进行的，Sascha Lehmenhecker对这次成功的测试感到非常高兴，他总结道，这项新进展将把我们直升机的服务半径从可视范围扩大到10公里。
