载人飞行器在大气环境监测中的应用  斑斓航空
目前，我国许多地区面临着改善大气环境质量的巨大压力。对此，业内人士表示，只有准确查找当地污染物排放来源，结合地理、气象、环境衍生等诸多原因综合分析，才能实现大气污染治理的精准决策和快速响应。
由于大气污染涉及区域广，区域间污染物传输量大，污染源类型多，污染因素相对复杂，环境监管难度很大。传统的空气自动监测站占地面积大，成本和后期运行成本高，难以进行大规模精准布点，基本上“污染源不明”。即使是高价加密的空气监测站，也总是很难从点排列的监测数据中判断污染源的迁移扩散，更不用说确定直接污染源了。
地方政府需要快速高效的监测系统进行实时监测，克服人工、视频、监测站数据支撑不足的问题，实现精准监测，满足大气污染防治的需要。
大面积、精准、高效、快速，无人机技术似乎就是面对这样的关键词而产生的，但环保无人机市场却鲜有人问津。那么，无人机和大气环境监测能产生火花吗？
一、可见光摄像机
目前在环保方面应用最广泛的是传统载人飞行器+可见光云台。不可否认，简单的相机甚至变焦相机已经能够给环境监测带来新的思路，但可见光相机对大气污染物的观测仅仅停留在拍照和录像阶段，缺乏准确的监测数据作为支撑，受光照、雨雾、相机分辨率低等因素的影响。，只有污染浓度高的可见污染源(如黑色烟囱、秸秆焚烧等。)可以监控。常规可见光负荷在环保上只能算是锦上添花，环境监测人员很难有效利用。如果他们买回来，只会成为展示道具。
二、红外成像
红外成像仪已广泛应用于电力巡检。在环保应用方面，配备红外热像仪的无人机可以对无人机进行夜间监控，热像仪的热分布可视化、测温等特性可以有效发现夜间产生的污染物排放企业，可以作为遏制夜间违法排放的手段。
但热像仪受环境条件影响较大，不同类型的企业热量分布形式不同，因此发射温度与发射不存在必然的相关性。相关模型复杂，需要长时间的比对监测才能得出检测结论，难以满足环境监测的迫切需求。
三.气敏元件
“载人飞行器+气体传感器”是载人飞行器搭载多种因素(如VOCs、SO2、PM2.5)的高精度气体监测传感器或气体采集装置，在调查区域进行大范围检查，寻找污染特征因素的监测模式。以DJI M100为例，随着航线规划的自动飞行，它可以在不到20分钟的时间内覆盖1平方公里范围内的20 ~ 30家工厂，并得到气体浓度的分布。它的效率比传统的环境监测器地面检测高出百倍，同时解决了数据、图像、定位等问题。随着技术的发展，便携式传感器，尤其是基于光电离检测器(PID)方法的便携式传感器，其检测限和精度均可达到ppb级，完全可以满足测量空气污染物浓度的要求。
我国早在2011年就研究了无人机在空气监测中的应用，多次引用《基于无人机技术的城市空气质量四维监测研究》、《基于无人机观测的PM2.5垂直分布研究》等论文。
在环保应用方面，载人飞行器+传感器的模式已经出现，但还存在很多问题。

(1)监测标准国家对环境监测的方法和标准有严格的规定，与大气相关的技术规范有上百项(如《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ/T75-2007)等)。).无人机是新生事物，自身的标准还没有确定，更别说无人机的气体监测标准了。但是，没有标准和规范，就没有依据。因此，无人机监测获得的数据只能作为参考证据或科研数据，不能直接用于执法。
(2)数据可靠性由于高空大气环流的复杂性和无人机气流扰动的影响，污染物扩散模型难以建立，因此不容易快速反演污染物垂直柱浓度分布和区域污染物时空分布。
虽然便携式传感器的精度有了很大的提高，实验室指标也令人满意，但其各方面的性能与监测站的要求还有一定的差距，在实际应用中各种干扰下无法确定数据的准确性。因此，载人飞行器监测的数据不能简单使用，还需要与常规监测站、大气环境、在线监测系统等多平台的数据进行对比校准，利用大数据平台和相关模型进行分析。同时，结合专家智库，开展大气颗粒物和痕量气体高精度、高分辨率立体分布反演方法研究，开展大气颗粒物和污染气体机载三维观测技术研究，推动相关检测方法标准化。
无人机与工业应用相结合是发展趋势。“载人飞行器+气体监测”实现了对区域内污染物动态变化的实时监测，快速捕捉污染源的异常排放行为，帮助环境监测人员实现差异化管理和针对性管理。突破技术难题后，未来会有更广阔的发展前景。

 天津斑斓航空科技有限公司，成立于2016年，成立之初是做华为企业网业务的代理商，原名天津瑞鼎创展科技有限公司。2019年公司由九个怀有飞之梦想的人组成团队转型研发电动垂直起降飞行器，致力于自主研发电动垂直起降载人飞行器，为高效的低空出行提供解决方案。