近日，西九文化區(qū)和國慶煙花匯演的無人機表演都因“電離層閃爍”取消，讓這個平日里或許并不常為人所知的自然現(xiàn)象，突然間成為市民口中的熱門話題。

　　無人機表演需要借助衛(wèi)星進行定位，衛(wèi)星的無線電信號從高空傳播到無人機所處的低空，需要經(jīng)過距地面60公里到1000公里范圍內(nèi)的一個特殊區(qū)域——電離層。我們可將電離層當作連接高空衛(wèi)星與低空無人機的“橋梁”。電離層由自由電子、正負離子等帶電粒子組成，這些帶電粒子會影響無線電信號的傳播。如反射，使無線電信號能夠從發(fā)射點傳播到更遠的地方；折射，使無線電信號的傳播路徑延長或縮短；吸收，導(dǎo)致信號衰減影響通信質(zhì)量。電離層并不是整體靜止的，帶電粒子會隨機流動，也會被太陽風、地磁活動等各種原因擾動，導(dǎo)致帶電粒子分布發(fā)生不規(guī)則變化，形成不均勻的結(jié)構(gòu)，對無線電信號的傳播產(chǎn)生不可預(yù)測的干擾，導(dǎo)致信號減弱，甚至丟失，產(chǎn)生“電離層閃爍”現(xiàn)象。我們可以想像連接衛(wèi)星和無人機的“橋梁”上布滿了障礙，甚至發(fā)生斷裂，導(dǎo)致無線電信號無法“通行”。這種情況下，無人機的定位會受到極大影響，導(dǎo)致表演無法正常進行。

　　不規(guī)則結(jié)構(gòu)可迅速改變

　　10月1日晚，香港取消無人機表演，而深圳則仍然進行，引起了網(wǎng)友的疑惑和討論。雖然香港維多利亞港與深圳福田等區(qū)相距僅幾十公里，但電離層狀態(tài)的差異卻可能會很大。這種差異性主要由于電離層不規(guī)則結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和動態(tài)變化，這些不規(guī)則結(jié)構(gòu)可以在短時間內(nèi)迅速改變，影響不同區(qū)域的信號傳播。

　　據(jù)中國氣象局發(fā)布的《導(dǎo)航與定位》一文指出，“實驗表明：電離層F區(qū)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的空間尺度由幾厘米至幾百公里，跨越7個數(shù)量級。引起電離層閃爍的那部分不規(guī)則結(jié)構(gòu)的空間尺度可由幾十厘米至幾十公里，它們主要出現(xiàn)在200至1000公里高度，特別是250至400公里高度的夜間F層中，尤其在午夜前最為嚴重?！?/p>

　　由此可見，造成電離層閃爍的不規(guī)則結(jié)構(gòu)空間尺度各異，可能導(dǎo)致相鄰地區(qū)面臨截然不同的電離層環(huán)境。此外，10月2日深圳發(fā)布的通知中提及，因電離層變化等不可抗力氣象因素的影響對全城無人機表演作出調(diào)整，并且可能提前、延后或取消，其中龍崗因氣象原因取消。這一通知亦進一步證明了電離層閃爍的復(fù)雜性和動態(tài)變化。

　　連續(xù)取消的無人機表演，雖令期待中的市民和旅客留下了些許遺憾，但也讓我們更加深入地認識到，科技與自然之間的微妙平衡。實際上，我們?nèi)粘Ｉ钪幸部赡苁艿健半婋x層閃爍”現(xiàn)象的影響，如手機導(dǎo)航突然失去信號，或者定位產(chǎn)生偏移。此外，導(dǎo)致電離層閃爍現(xiàn)象的外部因素之一——太陽風，也正是形成極光現(xiàn)象的重要因素，為夜空增添了一抹浪漫與神秘。自然界的神奇力量，既考驗著我們，也贈予我們?nèi)鐦O光般璀璨的自然奇觀。它們提醒我們，即使科技不斷進步，我們?nèi)孕鑼ψ匀唤绲牧α勘３志次泛妥鹬刂摹?/p>

　　探索新技術(shù)減少依賴衛(wèi)星

　　展望未來，科技界正積極探索電離層閃爍問題的解決方案，如監(jiān)測技術(shù)、預(yù)報模型、信號矯正技術(shù)等。同時，無人機有關(guān)的技術(shù)也在不斷進步，如超寬帶（UWB）和射頻（RF）等技術(shù)，可以讓無人機減少或擺脫對衛(wèi)星定位的依賴。尤其隨著人工智能的快速發(fā)展，無人機通過部署深度學(xué)習和自主導(dǎo)航算法，相信能實現(xiàn)更精準和靈活的飛行控制，既增強其自主性，又能確保在無衛(wèi)星信號環(huán)境下的安全飛行能力。

　　港區(qū)全國人大代表、互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)協(xié)會會長