男拔学生研发定翼无人机监测系统 可覆盖全港郊野公园夺创科奖

撰文: 金敏琍
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香港的郊野公园及特别地区占全港土地面积达四成,而且有不少高山低谷,要有效管理并不容易。4名拔萃男书院(男拔、DBS)的中五学生组成团队,提出以定翼无人机协助管理郊野公园的监测系统方案,特点在于使用续航力比现时一般无人机更长的定翼无人机,确保监测系统能全面覆盖香港郊野公园,而作品亦于第二届城市创科大挑战中获高中组亚军。

拔萃男书院4名中五学生(上图左起伍俊明、谭浩弘、徐奇丰及苏柏然)组队,研发一款定翼式无人机管理系统技术,在第二届城市创科大挑战中获高中组亚军。(苏炜然摄)

定翼无人机概念源自民航机 摩打变细提升续航能力

定翼无人机协管理郊野公园的监测系统方案的技术部份由团队成员之一苏柏然负责,提出将民航机的设计概念运用于定翼无人机,利用定翼无人机使用的摩打体积较细小这项优点,让无人机可搭载更多电池,提升续航力至两小时,比市面一般无人机续航力只有一小时大增。

为监测郊野公园内的异常情况,团队提出为定翼无人机装设红外线感测器和相机镜头收集数据,透过人工智能分析所得数据和影像,监测郊野公园的变化,探测潜在的安全隐患如山火,以至阻止非法砍伐树木和开垦等违法行为。

男拔学生提出以定翼无人机监测本港郊野公园,收集数据后会由系统分析,找出潜在危机或违法行为。图为学生所制作的定翼无人机模型。(拔萃男书院提供)

详细图表列出飞行路径 以最佳效率覆盖所有郊野公园

不过本港郊野公园幅员广阔,要有效利用无人机监测并不容易,因此团队计算出以无人机最有效覆盖本港郊野公园的飞行路线,并提出在南大屿山、乌溪沙和流浮山设三个无人机控制中心。

团队另一成员谭浩弘解释,“无论你飞得多快、电池多强,始终都会有使用限制”,因此利用Google Earth绘制详细图表,为每个郊野公园的控制中心设计无人机的飞行路径,并计算最佳速度,以确保机上电池足够覆盖整个区域,避免中途需要更换电池。

拔萃男书院学生,为每个郊野公园的控制中心设计无人机的飞行路径,并计算最佳速度,以确保机上电池足够覆盖整个区域。(拔萃男书院提供)

团队协作与自律 40小时完成作品

另一成员伍俊明表示,这次参赛最大的挑战是团队之间的沟通。比赛从作品提交、准决赛到总决赛横跨5月至8月,期间团队成员需分别离港交流、参加其他比赛和活动,因此成员之间的沟通非常重要。“我们非常自律,当一位同学离港时,其他成员就会更加督促自己多做些工作;当同学回来时,我们会齐心合力,总共用40小时完成这项作品。”伍俊明如是说。

拔萃男书院的中五学生研发定翼式无人机管理系统,在第二届城市创科大挑战中荣获高中组亚军。(拔萃男书院提供)

从时事中汲取灵感 了解社会需求

谈及为何提出以定翼无人机监测郊野公园系统参赛,团队成员徐奇丰指与最近政府提出低空经济有关,“当我们追逐创科时,必须考虑社会的需求,如何通过科技真正帮助到人。而政府积极推动低空经济,这让我们相信无人机的发展潜力无穷。”

资讯及通讯科技科(ICT)陈秀珠老师称,老师只作从旁指导,鼓励学生发挥创意及主动学习,参与赛事。(苏炜然摄)

负责指导同学的男拔资讯及通讯科技科(ICT)陈秀珠老师表示,四位同学由决定参赛、组队到研发项目的各个环节,都是学生主导,自行分工和互相协作,而学校一直鼓励学生深入探索和发挥创意,并给予学生们自由发挥空间,而老师则充当支援者角色。