配备机载红外感应套件的新型气体检测无人机将改变环境分析方式并帮助改善抢险救灾工作。

　　FLAIR传感器使用的红外吸收光谱仪工作在2-5μm和8-12μm波段。

　　一种能够实时向地面应急服务中心提供空气质量数据的新型光电子传感无人机将为山火、化学火焰或火山喷发等事件后的紧急疏散方向提供建议。在发生灾难性事件如火山喷发、山火或化工厂爆炸之后，需要紧急的空气质量信息来部署紧急疏散和救援行动。

　　该无人机时速达到每小时120公里，覆盖半径80公里，机上配备了一种新型光子传感器“FLAIR”，又被称为“飞行超宽带单发红外传感器”，能够同时检测数十种有毒气体。无人机能够在地球上最恶劣的环境中飞行，如危险的云层或有毒的气流中，为地面服务站提供实时的空气质量数据，用于在疏散期间帮助快速应急服务中心提供快速决策建议。

　　原型机即将试飞

　　葡萄牙Tekever Autonomous Systems公司的FLAIR项目通过“Photonics Public Private Partnership”获得了“地平线2020计划”的300万欧元的资助，2016年底正式启动项目，预计在2018年制造出原型机。

　　Tekever项目协调员AndréOliveira评论称：“一架飞行高度达4000米的无人机首次能够使用最先进的激光传感器探测对我们健康有害的空气分子的细微痕迹。无人机能够绘制出对人类来说太危险而无法到达的区域，并且能够将数据实时传输到地面处理中心。”

　　示意图中描述了详细的原型方案。

　　诸如2010年冰岛雅耶法拉火山(Eyjafjallajökull)爆发之类的突发自然灾害可能会在极短的时间内严重影响空气质量和人类安全，而且经常超出固定监测站网络的范围。同样，根据欧洲森林林火信息系统(EFFIS)报告，今年在欧盟地区内有70万公顷土地出现了山火，而在2017年美国共发生了52699起火灾，造成880万英亩土地被焚毁。全世界每年都有339000人死于山火。

　　在葡萄牙准备升空进行测试的原型无人机。

　　新的监测方法

　　地面站上的标准气体传感器通常使用窄谱激光器进行光探测和测距(LIDAR)或差分光学吸收光谱(DOAS)检测，但是这种激光器只能探测一种或少数几种特定的分子，如二氧化碳和甲烷。而FLAIR传感器的工作范围更广，因此可以检测到气体混合物中更详细的特征，例如二氧化碳、甲烷、硫氧化物和二氧化氮。

　　监测有毒微粒

　　FLAIR传感器通过多通道单元使采样的空气发光来增加用超连续激光器曝光的总光程长度，从而检测出最小浓度的复杂有毒气体混合物。通过分析在激光中被吸收和调暗的空气样本的特征频率来测量气体浓度。为了改善检测能力，传感器将多种潜在有害气体的这些特征频率区分开。

　　传感器中的激光通过一系列光栅和透镜，照在多像素探测器的表面，这是一种能够在光子水平上区分不同种有害微粒的装置。从这些分离的微粒中，系统可以精确地检测到“有多少”有毒气体存在。然后，无人机将这些微观信息实时传递给地面中心。

　　Oliviera表示：“如此精确和即时的检测，将挽救更多的生命，使我们能够更有效地预知危险。因此，根据无人机提供的信息，我们能够针对灾难情况采取定制的应对措施。这是第一次使用光谱仪和高分辨率光谱气体传感器来研制气体传感设备。在大多数有害气体都有吸收特征的2-5µm和8-12µm的波长范围内，通过使用红外吸收光谱，光学传感器能够同时实时检测多种有害分子。”

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