五一無人機表演恐受電離層閃爍影響

夜空中,本應是無人機編織光影畫卷的舞台,卻可能因為一種來自宇宙的「閃爍」而黯然失色。近期,香港天文台記錄到電離層閃爍活動,這項看似遙遠的天文現象,卻與我們腳下的無人機表演緊密相連,甚至帶來潛在的隱憂。

夜空下的不確定因素:電離層閃爍來襲

想像一下,當夜幕低垂,眾人引頸期盼無人機在空中變幻出璀璨圖案時,表演卻突然宣告取消。這種令人掃興的情況,近年來已非首次發生。其背後的一個重要原因,正是天文台近期觀測到的「電離層閃爍」活動。

電離層,這個距離地面約80至600公里的地球大氣層區域,充滿了受太陽輻射影響而電離的氣體。 它對無線電波的傳播至關重要,我們的GPS訊號、無線通訊都與它息息相關。 然而,電離層並非一個靜止不變的層,其電子密度會受到太陽活動、地磁風等因素影響而波動。 當電離層中的電子密度出現不均勻性,形成小尺度結構時,通過這些區域的無線電波就會受到折射和散射,導致訊號的快速變化,這就是所謂的「電離層閃爍」。

閃爍的連鎖反應:GPS定位失準

電離層閃爍對依賴無線電波的技術會產生影響,其中最直接受影響的便是全球定位系統(GPS)。 無人機的精準飛行和圖案編排,高度依賴GPS訊號來確定自身位置。 當電離層閃爍發生時,GPS訊號在通過電離層時會出現衰減、相位變化甚至多徑效應,導致無人機接收到的定位資訊產生偏差。

中國香港無人機總會主席楊景賞曾指出,無人機表演對定位準確度要求極高,誤差值僅能在5至10厘米範圍內。 電離層閃爍卻可能使誤差瞬間擴大數十倍,達到100厘米甚至更大。 在這種情況下,無人機難以精確執行預設的飛行軌跡,輕則導致圖案散開變形,重則可能發生無人機之間的碰撞,構成安全風險。 這也解釋了為何在電離層閃爍活動較強時,無人機表演會面臨被迫取消的隱憂。

太陽活動的週期:閃爍的頻繁訪客

電離層閃爍的強度和頻率與太陽活動息息相關。 太陽耀斑釋放的X射線和極紫外輻射會顯著影響電離層的電子密度,進而引發更頻繁和強烈的閃爍現象。 近期天文台錄得電離層閃爍活動,可能與當前的太陽活動週期有關。 當太陽活動進入活躍期,這類「太空天氣」事件發生的機率也會相應增加。

過去的經驗也印證了這一點。 去年,香港曾多次發生無人機表演因電離層閃爍活動干擾而臨時取消的情況。 例如,去年國慶煙花匯演前的無人機表演,就因為維港上空出現電離層閃爍而未能如期進行。 這顯示電離層閃爍對無人機表演的影響是真實存在的,且在特定時期會更為顯著。

應對挑戰:科技與監測並行

面對電離層閃爍帶來的挑戰,科學界和工程師正在積極尋找應對之道。 雖然我們無法阻止太陽活動,但可以通過技術手段來減輕其對GPS訊號的影響。 例如,開發更先進的訊號處理技術,以補償閃爍造成的訊號損失和失真。 此外,建立電離層狀態的預測模型,也能幫助用戶提前了解潛在的干擾風險,並調整相關設備的設定。

對於無人機表演而言,除了依賴更精準的定位技術外,加強對電離層閃爍活動的監測和預警也至關重要。 天文台會繼續密切監察有關情況,這為無人機表演的主辦方提供了重要的資訊。 在閃爍活動較強時,及時調整表演計劃,甚至取消表演,是保障公共安全和表演質素的必要措施。

未來的考量:太空天氣的日常影響

電離層閃爍不僅影響無人機表演,它對航海、航空領域的導航系統,以及其他依賴無線電波的通訊技術都有潛在影響。 隨著科技的發展和對太空空間的日益依賴,太空天氣的影響將越來越受到重視。 了解和監測太空天氣現象,包括電離層閃爍,將成為保障現代社會正常運轉的重要一環。

對於即將到來的五一假期和黃金周期間的無人機表演,天文台錄得電離層閃爍活動無疑為表演增添了一絲不確定性。 雖然天文台表示會繼續密切監察,但潛在的隱憂依然存在。 主辦方需要密切關注最新的太空天氣預報,並制定應急預案,以確保表演的安全和順利進行。 同時,公眾也應對此有所了解,理性看待可能的表演調整或取消,畢竟,安全永遠是第一位的考量。