校慶講座 王聖翔教授分享無人機探索大氣科學奧妙

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108週年校慶講座,邀請大氣系王聖翔教授分享如何用無人機來探索大氣科學的奧妙。蔣以新攝

108週年校慶講座,邀請到大氣系王聖翔教授分享「無人機探索大氣科學奧妙」,以及該研究團隊研發氣象無人機的心路歷程。他介紹了中央大學自行研發的無人機,百分之百自製,除了防水、防風功能之外,更具自動起飛完成任務的功能,展現卓越的研究成果。

王聖翔教授2015年開始研究並推廣利用無人機來進行氣象觀測及空氣污染偵測。他首先介紹無人機的發展史,從第一張1972年由衛星拍攝到地球的彩色照片開始,科學家就不斷想要從空中俯瞰地球表面上的氣候變化。NASA在21世紀初利用大型無人飛機觀測颶風,但每台造價相當可觀,直到智慧手機普及,才提供足夠輕巧的零件,讓無人機可以被大量製造並開放大眾使用。

無人機主要可以分成兩種,定翼機和旋翼機,兩者皆可使用於氣象觀測。定翼機較適合長時間及長距離的探測任務;旋翼機操控性佳可原地璇停,蒐集大氣資料更容易。王教授在發掘無人機的潛力後,便成立了FALCON(Facility of Aerial Low-Cost Observational Networks)團隊來進行無人機的相關軟硬體整合及研發,自2016年以來,開發出不同種類的無人機並參與許多大氣觀測實驗,演講過程中,播放了許多精彩的觀測實況的影片,同學們都有著身歷其境的感受,相當熱血。

FALCON團隊的無人機觀測在國內外有很多新的科學發現。王聖翔教授2019年率領團隊前往泰國清邁探測當地天空PM2.5懸浮微粒的濃度,利用無人機技術了解污染物向高空推升的機制。無人機資料很清楚看到污染物容易因為逆溫層而累積在近地面,造成台灣空氣品質不良的狀況。除此之外,王聖翔教授也已運用無人機技術重新解釋過去台灣大氣界難解的科學問題,包括為何中南部空氣污染嚴重?宜蘭經常發生強降雨?也相信有一天這個技術會來幫助我們更了解颱風等劇烈天氣的問題。

王聖翔教授說,過去在探測任務的時候,必須要長時間輪班才能取得連續的觀測資料,很費時費力。因此他們展開自動化無人機機艙研發,包括電池觀測排程、乃至自動起降。他並提出未來願景,希望自動化無人機機艙的發展,可以帶動自動觀測網,未來在很多地方就可以持續收集天氣資料,提升我們對大氣的了解及天氣預報的掌握。

王教授演講熱情十足,與同學互動親切。演講結束之後,還加碼分享自己操作無人機「摔機」的慘痛經驗。他強調「態度決定高度」,只要找到自己適合發展的方向,就全力以赴,並樂在其中,自然會有許多收穫。

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108週年校慶講座在大講堂舉行,透過知識饗宴,提升學生的視野。蔣以新攝

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同學們與講者互動熱絡。蔣以新攝