男拔學生研發定翼無人機監測系統 可覆蓋全港郊野公園奪創科獎

撰文:金敏琍
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香港的郊野公園及特別地區佔全港土地面積達四成,而且有不少高山低谷,要有效管理並不容易。4名拔萃男書院(男拔、DBS)的中五學生組成團隊,提出以定翼無人機協助管理郊野公園的監測系統方案,特點在於使用續航力比現時一般無人機更長的定翼無人機,確保監測系統能全面覆蓋香港郊野公園,而作品亦於第二屆城市創科大挑戰中獲高中組亞軍。

拔萃男書院4名中五學生(上圖左起伍俊明、譚浩弘、徐奇豐及蘇柏然)組隊,研發一款定翼式無人機管理系統技術,在第二屆城市創科大挑戰中獲高中組亞軍。(蘇煒然攝)

定翼無人機概念源自民航機 摩打變細提升續航能力

定翼無人機協管理郊野公園的監測系統方案的技術部份由團隊成員之一蘇柏然負責,提出將民航機的設計概念運用於定翼無人機,利用定翼無人機使用的摩打體積較細小這項優點,讓無人機可搭載更多電池,提升續航力至兩小時,比市面一般無人機續航力只有一小時大增。

為監測郊野公園內的異常情況,團隊提出為定翼無人機裝設紅外線感測器和相機鏡頭收集數據,透過人工智能分析所得數據和影像,監測郊野公園的變化,探測潛在的安全隱患如山火,以至阻止非法砍伐樹木和開墾等違法行為。

男拔學生提出以定翼無人機監測本港郊野公園,收集數據後會由系統分析,找出潛在危機或違法行為。圖為學生所製作的定翼無人機模型。(拔萃男書院提供)

詳細圖表列出飛行路徑 以最佳效率覆蓋所有郊野公園

不過本港郊野公園幅員廣闊,要有效利用無人機監測並不容易,因此團隊計算出以無人機最有效覆蓋本港郊野公園的飛行路線,並提出在南大嶼山、烏溪沙和流浮山設三個無人機控制中心。

團隊另一成員譚浩弘解釋,「無論你飛得多快、電池多強,始終都會有使用限制」,因此利用Google Earth繪制詳細圖表,為每個郊野公園的控制中心設計無人機的飛行路徑,並計算最佳速度,以確保機上電池足夠覆蓋整個區域,避免中途需要更換電池。

拔萃男書院學生,為每個郊野公園的控制中心設計無人機的飛行路徑,並計算最佳速度,以確保機上電池足夠覆蓋整個區域。(拔萃男書院提供)

團隊協作與自律 40小時完成作品

另一成員伍俊明表示,這次參賽最大的挑戰是團隊之間的溝通。比賽從作品提交、準決賽到總決賽橫跨5月至8月,期間團隊成員需分別離港交流、參加其他比賽和活動,因此成員之間的溝通非常重要。「我們非常自律,當一位同學離港時,其他成員就會更加督促自己多做些工作;當同學回來時,我們會齊心合力,總共用40小時完成這項作品。」伍俊明如是說。

拔萃男書院的中五學生研發定翼式無人機管理系統,在第二屆城市創科大挑戰中榮獲高中組亞軍。(拔萃男書院提供)

從時事中汲取靈感 了解社會需求

談及為何提出以定翼無人機監測郊野公園系統參賽,團隊成員徐奇豐指與最近政府提出低空經濟有關,「當我們追逐創科時,必須考慮社會的需求,如何通過科技真正幫助到人。而政府積極推動低空經濟,這讓我們相信無人機的發展潛力無窮。」

資訊及通訊科技科(ICT)陳秀珠老師稱,老師只作從旁指導,鼓勵學生發揮創意及主動學習,參與賽事。(蘇煒然攝)

負責指導同學的男拔資訊及通訊科技科(ICT)陳秀珠老師表示,四位同學由決定參賽、組隊到研發項目的各個環節,都是學生主導,自行分工和互相協作,而學校一直鼓勵學生深入探索和發揮創意,並給予學生們自由發揮空間,而老師則充當支援者角色。