随着海冰消退,北极航运、旅游和资源勘探迅速发展,海上交通量每年增长约7%。
辽阔的地域、严寒天气和脆弱的基础设施,使北极搜救成为全球最艰巨的行动挑战之一。
在格陵兰测试的新型无人机技术,可能改变世界应对偏远极端环境突发事件的方式。
在格陵兰首府努克,平静的天空几分钟内就可能变得险象环生。对被困在海冰上或在雾中迷路的人来说,救援所需时间可能关乎生死,而直升机并非总能及时赶到。
随着海冰消退,北极航运、旅游和资源勘探迅速发展。自2013年以来,进入北极水域的船只数量增加了逾37%,总航行距离则增加了一倍以上。海上交通量每年增长约7%,冬季航行时间增加了两倍。
辽阔的地域、严寒天气和脆弱的基础设施,使北极搜救成为全球最艰巨的行动挑战之一。在这里,每多一分钟都至关重要,因此需要新技术来提升视野、速度和安全性。
在格陵兰北极水域测试无人机
2025年9月在努克开展的一项试点研究,标志着更广泛的北极搜救创新工作的第一步。来自南丹麦大学的研究人员与亚历山德拉研究所及联合北极司令部合作,在努克周边水域和峡湾开展了无人机搜救(SAR)行动。
这项试点由丹麦国家国防技术中心(NFC)资助,是开发适用于极端条件的无人机与直升机全面集成系统的重要第一步。
这项试验并非要验证无人机能否用于北极救援——这一点已有定论——而是要了解标准现成技术在严寒、大风和GPS覆盖有限的情况下表现如何。团队旨在真实行动压力下找出其优势和性能极限。
研究人员放飞了两架无人机:一架从当地称为“世界尽头”的海岸岬角起飞,另一架从冰峡湾中的一艘小船上起飞。研究人员轮流操控无人机并充当“目标”,通过行走、躺下或躲在悬崖后面来模拟失踪人员。此举旨在建立数据集,用于训练人工智能和机器学习系统实时识别目标,为搜救直升机机组人员提供关键信息。
“我们想知道传感器什么时候效果最好,什么时候会失灵,”尤西·赫尔曼森说道。他是南丹麦大学工程学院的高级专家。“如果悬崖温度较高或水面反射光线,热成像摄像机可能会漏掉人员。只有在真实环境中测试,才能发现这一点。”
经过32次飞行,团队确认热成像在清晨或傍晚、地表降温时效果最佳,而强烈阳光可能完全遮蔽目标。此次任务产生了250 GB数据,目前正用于训练人工智能模型,以便在未来行动中自动检测关注目标。
以北极无人机应对严酷环境
努克试点带来的经验远不止于数据收集;它标志着研发能够驾驭北极环境的无人机迈出了第一步。
在格陵兰驾驶无人机是一场持续不断的较量,要应对极寒、冰雪和不可靠的GPS信号。气温降至零度以下时,电池耗电更快,旋翼会结冰,通信链路在极地附近也常常中断。
努克的飞行测试是开发新一代适应北极环境系统的关键数据收集阶段。通过观察现成技术在真实环境中的表现,研究人员如今可以为未来救援任务改进硬件、传感器和人工智能。
更广泛的目标是从试验性飞行转向能够主动引导直升机任务的作业系统。这需要半自主无人机扫描地形、标记潜在目标,并将实时热成像和视觉数据传送给直升机机组,从而加快搜索并提高精准度。
下一步,团队计划开发一款固定翼搜救无人机,可在空中直接从直升机放飞并回收。该系统的设计灵感来自防务行动中使用的弹簧刀无人机,能够在飞行中展开、扫描地形,并通过网或缆绳安全返回。
这类系统可将直升机的搜索范围扩大20%或更多——这在救援直升机数量有限的格陵兰是一项关键优势。
因此,努克试点既是概念验证,也是进一步发展的跳板,将实地数据转化为下一代北极搜救平台的设计蓝图。除了搜救,这些新兴无人机技术还可能支持国防、环境监测和物流,展现北极创新更广泛的战略与行动价值。
适应北极环境技术的试验场
基于努克试点的早期经验,发展势头已十分明朗。全球各地的无人驾驶航空系统(UAS)正成为应急响应和可持续北极行动的重要支撑。欧盟一体化北极政策强调,无人驾驶航空系统对于安全保障、气候监测、基础设施检查、野生动物保护和资源管理至关重要。
国际海事组织的《极地规则》也指出,极地水域亟需加强搜救能力。与此同时,加拿大、美国和俄罗斯正大力投资北极无人机能力。
欧盟委员会估计,到2035年,无人机行业在欧盟航空市场中的占比可能高达10%,并创造超过150,000个就业岗位,这凸显了该行业在科学和社会层面的重要性。
与此同时,北极升温速度接近全球平均水平的四倍,海岸线、天气模式和人类活动因此发生变化。随着新的海上航线开通、旅游业扩张,救援基础设施承受的压力只会不断加大。
格陵兰正迅速成为适应北极环境技术的试验场,而努克试点使其走在这一新兴领域的前沿,国际研究人员和各国政府都在密切关注。
从北极创新到全球韧性
努克的一项小规模试点如今正勾勒出更广阔的愿景:在北极得到验证的技术,可能改变世界各地偏远或受损地区的灾害应对方式。
能够在没有GPS的情况下稳定飞行,并远距离传输实时数据的系统,同样适用于地震灾区、山地救援、野火现场以及基础设施崩溃的任何地方。
努克试点不只是一项研究活动,也是跨领域创新模式的第一个基石。它还帮助搜救团队提升数据分析、无人机操作和实时人工智能系统方面的能力,为未来突发事件建设数字和行动能力。
“站在努克附近雾中的船上,在晨雾里放飞无人机,那一刻才会觉得一切真实起来,”赫尔曼森说。“我们测试的不只是机器,也是在测试如何在地球上最严酷的环境中拯救生命。”
北极无人机测试有望重塑灾害应对
随着北极日渐繁忙,最初在格陵兰试点的技术将产生全球影响。在人类和直升机难以施展之处仍能工作的无人机,不仅可能重塑灾害应对,还可能改变各行业构建更具韧性、以数据为驱动的系统的方式。
在格陵兰冰峡湾中积累的经验,可应用于沙漠、高山或灾后地区,为全球极端环境作业提供蓝图。
归根结底,北极不仅是风险的前沿,也是解决方案的试验室,证明源自严寒的创新能够守护各地生命。




