一种气象无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气象无人机，包括有效载荷系统、飞行器和地面站，有效载荷系统与飞行器通信连接，地面站与飞行器同信连接，所述有效载荷系统包括气象环境测量传感器和数据采集系统，所述飞行器内部安装有无人机系统，所述无人机系统包括无人机本体、GPS定位模块、供电模块和电压检测模块，所述地面站包括遥控器、PC客户端和手机客户端；气象环境测量传感器的检测类别多样化，并且通过对小尺度天气系统的监测，为大城市精细化气象预报服务提供更好的支撑，此外本实用新型专利技术续航时间长、可以实现人机分离以及相对成本较低，具有广泛的应用推广前景，适用于危险环境中的飞行探测。

A Meteorological UAV

The utility model discloses a meteorological unmanned aerial vehicle, which comprises a payload system, an aircraft and a ground station. The payload system communicates with the aircraft, and the ground station communicates with the aircraft. The payload system comprises a meteorological environment measurement sensor and a data acquisition system. The aircraft is internally equipped with an unmanned aerial vehicle system. The unmanned aerial vehicle system includes an unmanned aerial vehicle. Volume, GPS positioning module, power supply module and voltage detection module, the ground station includes remote control, PC client and mobile phone client; the detection category of meteorological environment measurement sensor is diversified, and through the monitoring of small-scale weather system, it provides better support for meticulous meteorological forecasting service in big cities. In addition, the utility model has long endurance and can realize man-machine. Separation and its relative cost are relatively low. It has broad application prospects and is suitable for flight detection in dangerous environment.

【技术实现步骤摘要】
一种气象无人机
本技术涉及无人机应用
，具体为一种气象无人机。
技术介绍
高空风的探测对了解大气层的运动状况具有十分重要的意义，同时也是研究全球气候变化、准确预报天气的重要手段，现有的高空风测量方法主要包括:气球法测风、风廓线雷达测风和无人机测风，其中，气球法用于研究空中风场变化情况，获取从地面到高空的所有风场信息，探测精度和探测高度最高，但测量成本较高且探测区域范围小，风廓线雷达用于研究某一区域特定高度的风场情况，探测精度较高，但易受天气情况的影响，传统无人机测风成本高，续航能力差，满足不了现如今的气象检测条件。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种气象无人机，具备续航时间长、人机分离、相对成本较低、可在危险环境中飞行探测、使用灵活方便、抗干扰能力好的优点，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种气象无人机，包括有效载荷系统、飞行器和地面站，所述有效载荷系统与飞行器通信连接，所述地面站与飞行器同信连接，所述有效载荷系统包括气象环境测量传感器和数据采集系统，所述飞行器内部安装有无人机系统，所述无人机系统包括无人机本体、GPS定位模块、供电模块和电压检测模块，所述地面站包括遥控器、PC客户端和手机客户端。优选的，所述气象环境测量传感器包括紫外辐射传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、臭氧传感器、温湿度传感器和气压传感器。优选的，所述数据采集系统包括数据采集板、数据处理芯片、数据输送接口和数据读取接口。优选的，所述数据处理芯片内部安装有ARM微处理器，所述ARM微处理器采用STM32F103ZE型号，所述数据处理芯片通过数据读取接口读取数据采集板和气象环境测量传感器的数据并由所述ARM微处理器数据解析后，通过所述数据输送接口回传数据。优选的，所述温湿度传感器和气压传感器通过I2C总线连接数据处理芯片。优选的，所述数据处理芯片采用STM8S型号单片机。优选的，所述供电模块包括电源控制器和锂电池，所述锂电池通过电源控制器连接数据处理芯片。优选的，所述的电源模块包括LM7805芯片、ASM1117芯片、LM317MSTT3芯片、REF30XX芯片，提供不同的工作电压。优选的，所述无人机本体包括机架、飞行控制器和电池。优选的，所述气象环境测量传感器采用芯片式传感器。优选的，所述数据采集系统基于Windows平台进行开发，采用OO程序设计方式。优选的，数据采集板使用的是电压为25.2V锂电池进行供电。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本气象无人机数据处理芯片内部安装的ARM微处理器集A/D转换、数据存储和处理于一体，不仅实现了气象数据检测数字化、智能化，而且使数据采集系统结构简单，功耗降低，此外气象环境测量传感器的检测类别多化对于小尺度天气系统的监测，为大城市精细化气象预报服务提供更好的支撑，同时对大气层高空风的探测提供第一手资料且本技术续航时间长、可以实现人机分离以及相对成本较低，具有广泛的应用推广前景，适用于危险环境中的飞行探测，本气象无人机安装的数据采集系统是基于Windows平台进行开发并采用OO程序设计方式，使得气象无人机在探测过程中以一种与人类思维方式相似，但更直接、更自然的方法来描述和处理气象问题，进而快速完成所有计算。附图说明图1为本技术一种气象无人机的整体结构俯视示意图；图2为本技术一种气象无人机的系统框架示意图；图3为本技术一种气象无人机的飞行轨迹在地理坐标系中的投影示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。请参阅图1-3，一种气象无人机，包括有效载荷系统、飞行器和地面站，有效载荷系统与飞行器通信连接，地面站与飞行器同信连接，有效载荷系统包括气象环境测量传感器和数据采集系统，气象环境测量传感器包括紫外辐射传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、臭氧传感器、温湿度传感器和气压传感器，气象环境测量传感器的检测类别多样化，并且通过对小尺度天气系统的监测，为大城市精细化气象预报服务提供更好的支撑，同时对大气层高空风的探测提供第一手资料且本技术续航时间长、可以实现人机分离以及相对成本较低，具有广泛的应用推广前景，适用于危险环境中的飞行探测，数据采集系统包括数据采集板、数据处理芯片、数据输送接口和数据读取接口，数据处理芯片内部安装有ARM微处理器，ARM微处理器采用STM32F103ZE型号，数据处理芯片通过数据读取接口读取数据采集板和气象环境测量传感器的数据并由ARM微处理器数据解析后，通过数据输送接口回传数据，数据处理芯片内部安装的ARM微处理器集A/D转换、数据存储和处理于一体，不仅实现了气象数据检测数字化、智能化，而且使数据采集系统结构简单，功耗降低，飞行器内部安装有无人机系统，无人机系统包括无人机本体、GPS定位模块、供电模块和电压检测模块，地面站包括遥控器、PC客户端和手机客户端，供电模块包括电源控制器和锂电池，锂电池通过电源控制器连接数据处理芯片同时电压检测模块实现电压检测，实时显示飞行器电压且数据采集板使用的是电压为25.2V锂电池进行供电，无人机本体包括机架、飞行控制器和电池，数据采集系统基于Windows平台进行开发，采用OO程序设计方式，使得气象无人机在探测过程中以一种与人类思维方式相似，但更直接、更自然的方法来描述和处理气象问题，进而快速完成所有计算。综上所述：本气象无人机在进行高空风气象数据检测时在水平面内盘旋飞行一圈，采用水平空速归零的测风原理，将无人机飞行轨迹投影到地理坐标系中，此外气象无人机通过有效载荷系统中的数据采集系统将采集到的气象数据通过数据读取接口读取再由ARM微处理器数据解析后，将数据输送接口回传数据，最终发送回地面，使得用户通过地面站手机客户端和PC客户端查看数据，此外本技术数据处理芯片内部安装的ARM微处理器集A/D转换、数据存储和处理于一体，不仅实现了气象数据检测数字化、智能化，而且使数据采集系统结构简单，功耗降低，此外气象环境测量传感器的检测类别多化对于小尺度天气系统的监测，为大城市精细化气象预报服务提供更好的支撑，同时对大气层高空风的探测提供第一手资料且本技术续航时间长、可以实现人机分离以及相对成本较低，具有广泛的应用推广前景，适用于危险环境中的飞行探测，本气象无人机安装的数据采集系统是基于Windows平台进行开发并采用OO程序设计方式，使得气象无人机在探测过程中以一种与人类思维方式相似，但更直接、更自然的方法来描述和处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气象无人机，其特征在于：包括有效载荷系统、飞行器和地面站，所述有效载荷系统与飞行器通信连接，所述地面站与飞行器同信连接，所述有效载荷系统包括气象环境测量传感器和数据采集系统，所述飞行器内部安装有无人机系统，所述无人机系统包括无人机本体、GPS定位模块、供电模块和电压检测模块，所述地面站包括遥控器、PC客户端和手机客户端。

【技术特征摘要】
1.一种气象无人机，其特征在于：包括有效载荷系统、飞行器和地面站，所述有效载荷系统与飞行器通信连接，所述地面站与飞行器同信连接，所述有效载荷系统包括气象环境测量传感器和数据采集系统，所述飞行器内部安装有无人机系统，所述无人机系统包括无人机本体、GPS定位模块、供电模块和电压检测模块，所述地面站包括遥控器、PC客户端和手机客户端。2.根据权利要求1所述的一种气象无人机，其特征在于：所述气象环境测量传感器包括紫外辐射传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、臭氧传感器、温湿度传感器和气压传感器。3.根据权利要求1所述的一种气象无人机，其特征在于：所述数据采集系统包括数据采集板、数据处理芯片、数据输送接口和数据读取接口。4.根据权利要求3所述的一种气象无人机，其特征在于：所述数据处理芯片内部安装有ARM微处理器，所述ARM微处理器采用STM32F103ZE型号，所述数据处理芯片通过数据读取接口读取数据采集板和气象环境测量传感器的数据并由所...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐霞，王明才，车颖，罗俊杰，
申请(专利权)人：广东司法警官职业学院，
类型：新型
国别省市：广东,44