在机载云播种实验中收集的大型数据集已经存在，为开发和约束将指导无人机系统的算法提供了有价值的数据来源. 这些数据可以被挖掘, 分析和提取特征，以定位在云基或云基以下飞行的研究飞机的关键传感器的代表性时间序列.g.(测量上升气流速度、气溶胶大小分布和液滴大小分布的传感器). 还将对已知适合播种的区域的雷达数据进行类似的分析，以便确定相应时期和最适合播种的地点的代表性雷达特征. 该数据集将进一步成为培训和评估云播飞行员和雷达气象学家的其他业务播程序的宝贵资产.

 

图1:2002年9月4日阿联酋Habshan油田上空云滴(FSSP)和气溶胶(PCASP)数量分布(云基上方300米)和云基下方300米). 云底高度为3200米，温度为13℃[17]. 

自主目标观察和交付包括两个主要过程:1.) determining online from radar and in-situ data the best locations in the atmosphere for seeding; and ii.)计算飞机到达这些地点并运送播种剂的最佳路径. 这里采用的总体方法是使用雷达数据来确定要播种的目标云. 一旦无人驾驶飞机到达目标云层, UA切换到原位传感，寻找最大阈值条件的区域, 从后一个位置开始播种, 然后找到播种停止的最小阈值条件的位置.

飞机规划和控制将利用能量感知, Airborne, 由PI Frew开发的动态数据驱动应用系统(EADDDAS)框架，用于使用分散计算和数据驱动推理对复杂大气现象进行自主持久采样. 下图显示了2015年6月下旬在拉伯克进行风能收集实验期间该框架的实例, TX. 2018年春季，一个类似的例子被用于研究超级单体雷暴中的龙卷风形成. 有关建议版本, 阿联酋气象雷达将取代ka波段雷达，LROSE算法将取代双多普勒综合和在线规划大气模型(AMOP)，以识别有利于播种的候选云. 规划和控制算法将是相同的.

Figure 2, 3, 和4:能量感知机载动态数据驱动应用系统的硬件和软件组件，用于持续监视和采样.

该任务将开发一个观测模拟系统(OSS)，通过观测系统模拟实验(OSSEs)评估数据同化算法和有针对性的观测和交付策略。. 博彩平台推荐的方法要求在模拟环境中通过试错飞行来开始这项任务. 模拟将包括运行任务1中开发的数据库中的存档案例，其中包含一组已同化的飞机可观测参数, 然后执行模拟，看看UAS是否找到目标云. 一旦到达模拟中的目标云, 然后，飞机应切换到原位传感，并找到最大阈值条件的区域, 从后一个位置开始播种, 然后找到播种停止的最小阈值条件的位置. 该过程将在不同的动态和微物理条件下重复，直到雷达算法更新为新的目标坐标.

需要一套传感器来为目标提供所需的大气测量, 同时也足够紧凑，可以装进小型无人驾驶飞机. 基于先前对传感器技术的评估[16]，有效载荷将由一套测量仪器组成:3D风速，如Rain Dynamics多角度惯性探头(MIP), 液滴尺寸分布，如液滴测量技术(DMT)云液滴探针(CDP), 和气溶胶大小分布，如Handix Scientific印刷光学颗粒光谱仪(POPS).

该项目将开发两架无人驾驶飞机:第一架将携带完整的传感器套件，第二架将携带一个简化的传感器包，以便携带播种剂. 博彩平台推荐将利用其数十年的无人机专业知识来设计和制造高性能无人机, 可靠的小型(小于25公斤)固定翼无人机.

图5:对UAS及其设计进行建模，以集成传感器套件.

在提议的努力期间开发的目标观测和播种系统将通过两次实地活动进行评估:在博尔德进行为期两周的活动, Colorado, 美国将验证系统集成，并在阿联酋进行为期6周的密集现场活动. 这将为在阿联酋进行第二次实地战役之前评估该系统在作战环境中的性能提供机会. 为该项目开发的子系统将通过使用现有硬件资源的增强版本和遵循标准软件开发生命周期开发和编程实践的现场实验进行验证

图5:自主无人机系统、子系统和组件的示意图

据联合国估计，到2025年，全球人口将达到1000万.80亿人将生活在绝对缺水的国家或地区, 世界上三分之二的人口可能生活在缺水的条件下. In addition, 在今后30年预计的30亿全球人口增长中，大部分将发生在发展中国家, 对本已有限的饮用水供应造成严重压力. 干旱地区面临着许多挑战, such as: lack of natural water resources; limited renewable water resources; low rain fall; high population growth (high demand); exponential industrial growth; urbanization (new cities thus increase in demand); high temperatures; and the need to utilize ground water for agriculture. 干旱地区面临的主要挑战是由于降雨量少、蒸发率高以及地下水大量使用造成的水资源短缺. Rain enhancement, 这些活动的一部分通常被称为“播云”。, could offer a viable, 对干旱和半干旱地区现有供水的具有成本效益的补充. 这项技术为地方政府开发一种确保水安全的新工具提供了充分的潜力.