Stories
研究與創新

智慧飛翔:科大數碼雙生開創空域新維度

09 產業、創新和基礎設施
11 可持續城市及社區
#無人駕駛飛機
#研究
#創新
#智慧城市
#研究及科技
香港低空經濟的未來感數碼雙生概念圖(由AI生成)

香港低空經濟的未來感數碼雙生概念圖(由AI生成)

對大多人來說,平凡之路才是安全之道,而未取之路則屬於勇於探索的開拓者。香港科技大學(科大)的學者正是如此,他們不斷突破界限,志在蒼穹,還將創新目光投向無垠的天空。

在科大低空經濟研究中心,研究團隊以嶄新思維全力革新城市空域發展,積極響應香港特區政府推動低空經濟的政策。現時,他們正運用突破性的數碼雙生技術,打造能複製實體世界的虛擬模型,為無人機管理、空域管制及基建監察帶來革命性轉變。

這項使命由土木及環境工程學系鄭展鵬教授帶領,致力釋放低空經濟的無限潛力。

數碼雙子圖:無人機管理的全新時代

所謂「數碼雙子圖」,是與現實世界實時同步的虛擬鏡像模型,利用感應裝置和物聯網設備收集到的數據不斷更新。應用於無人機領域後,便能建立出高度互動的三維空域或基建地圖,讓導航及協調更趨精準。

鄭教授解釋:「數碼雙子圖能實現與無人機操作同步,在複雜空域中安全導航,猶如智慧化的無人機航空交通管制。透過這個平台,我們能以前所未有的方式視覺化呈現無人機、空域及基建,進行模擬和精密管理。」

 

Prototype platform for low-altitude economy in Greater Bay Area

 

群機共舞 精準協調

這項技術的一大亮點是應用於協調無人機群。無論是數百架無人機編隊上演壯觀的燈光匯演,還是在繁忙都市的天際線間穿梭送遞貨物和救援物資(如AeroRelief救援系統),有了數碼雙子圖平台的精準導航,所有無人機的飛行數據都能即時傳送至中央系統,有序地協調無人機運行,防止碰撞,確保它們安全無虞地執行複雜任務。

 

A drone swarm demo, showcasing airspace partitioned into free-flight, restricted, and no-fly zones.

 

安全至上 實現動態空域管控

除了協調飛行外,數碼雙生技術更有助應對空域安全的挑戰。政府部門可藉此即時劃設禁飛區,遇上緊急情況時重新規劃航線,甚至可強制未經授權的無人機降落,這對於高密度城市的無人機運作尤其重要。

鄭教授補充︰「這就像一套先進的無人機空中交通指揮系統,我們不僅被動應對,更會主動預視和防範風險。」

此外,數碼雙生同時徹底革新基建監察。無人機配備高解像度感應器,能細緻地掃描橋樑、大廈、工業設施,將現場實況與虛擬模型比對,連細微裂縫、螺絲鬆動等隱患都能偵察得到,準確率高達 95%。這大大提升了檢查效率和安全性,可減少人員進入高危或難達範圍巡查的需要。
 

紅外線無人機影像揭示結構缺陷,精準度遠超人手檢查。

 

人工智能切割圖(左)及利用無人機數據建構的三維地形模型(右)。

 

科大也已建立了數碼雙子校園模型,整合物聯網感應器、鏡頭和建築系統的數據,構建全互動式、實時監察和系統無縫連接的數碼環境,為實現更智慧、更安全的基建管理奠定基礎。

 

科大數碼雙子校園模型,展現建築基礎設施的數碼「活化身」。


引領創新浪潮

科大以推動低空經濟為願景,低空經濟研究中心積極將前沿研究轉化為實際突破。為確保這些創新技術能安全翱翔,科大參與了香港特區政府的低空經濟監管沙盒計劃。在受控環境下安全、靈活地測試無人機技術及航空交通系統。監管沙盒不僅提供空間讓創新技術精益求精,更有助解決無人機噪音和城市融合等挑戰,提升公眾信心。

鄭教授表示︰「我們採用跨學科方法,不僅開發技術,更要確保無人機能真正翱翔於天際。」

展望未來 無限可能

科大在無人機創新應用方面盡展潛能,前景無限。低空經濟研究中心正研發城市基建的三維數碼模型,優化飛行區域規劃,深入研究無人機噪音問題,以推動無人機與城市生活和諧共融。

未來勢必起飛

隨着低空經濟啟航在即,科大已穩居領航位置。從緊急應變到城市物流,應用潛力廣闊無邊。智慧城市空域時代正加速來臨,請繫好安全帶,讓科大帶領大家一同飛越雲霄。

註冊收取我們的最新消息

了解香港科技大學的最新動態、活動和突破。