一种基于无人机的天气影响作业方法、无人机及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种基于无人机的天气影响作业方法、无人机及计算机可读存储介质。无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。控制无人机飞行到设置的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。与现有技术相比，本发明专利技术技术方案提高了天气作业效率，实现了在最佳高度和最佳位置对催化剂的有效催化，提高了散播效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的天气影响作业方法、无人机及计算机可读存储介质
本专利技术涉及人工影响天气作业领域，特别涉及一种基于无人机的天气影响作业方法、无人机及计算机可读存储介质。
技术介绍
在人工影响天气领域，技术关键是寻找合适的催化剂撒播工具及撒播作业的方式。目前，人工影响天气的主要手段是地面利用高炮和火箭发射器发射催化弹进行催化，或者利用有人驾驶飞机实施碘化银焰条燃烧播撒等方式进行人工影响天气作业，或者利用固定翼无人机或旋翼无人机进行人工影响天气作业。利用高炮或火箭发射器发射催化炮弹的方式主要存在如下问题：(1)是炮弹的有效管理问题一直困扰使用部门。炮弹是爆炸物，其生产、运输、存储、领用过程管理严格，手续繁琐，容易出现责任事故。(2)发射上天的催化弹万一没有发生爆炸，下坠后容易造成安全事故，严重影响地面人员或财产的安全。(3)作业高度固定，以37高炮为例，作业高度仅能到3-4公里，炮弹达不到我国北方夏季碘化银成核的最佳温度-5℃以上高度，撒播效率低，不能按照实际需要实现最佳高度和最佳位置有效催化。(4)每发炮弹所携带的催化剂—碘化银成核率低，若要达到有效的人工撒播，则发射的炮弹总数相当可观，因此费用也相应的较高。火箭虽然解决了高炮射程高度低的缺陷，但不能准确控制和实时改变火箭的飞行路径，且撒播范围较小。利用有人驾驶飞机实施人工影响天气作业主要存在如下问题：投入大，人员条件和支持条件均要求高，作业费用高。必须要有机场、飞行员、机上设备操作员和适合有人驾驶飞机飞行的气象条件等才能顺利作业。人工影响天气作业是在复杂天气下作业，增雨效率较高的云区，恰恰是有对流的云区，从安全的角度考虑，通用的有人驾驶飞机不能直接飞入这种云区作业。无法实现一次飞行在不同的高度进行作业，由于速度快，作业最佳时机无法保证。无人机人工影响天气作业装置和系统是新的发展方向。目前已有的基于无人机的播撒装置及方法方面能检索到的如下：CN1244472C公开了申请号为CN200410070186的人工影响天气微型无人驾驶飞机。该飞机属于微型固定翼遥控无人飞机，需要抛投起飞和伞降降落，缺点明显。首先是飞行高度和载重量非常有限，否则无法抛投起飞。其次，由于飞机小，抗恶劣气象条件的能力极差。第三是单机工作，不支持机群方式，作业范围非常有限，效率极低。CN104412878A公开了申请号为CN201310695730的人工影响天气探测作业无人机系统。该专利技术希望解决有人增雨飞机需要较多人力资源支持的问题。但从该专利技术的描述来看，并未明确无人机的类型。不同类型的特点不同，且并非所有类型的无人机均适合人工影响天气作业。该专利技术并未解决方便使用、作业效率和作业效果问题。CN104412879A公开了申请号为CN201310695742的中兵新型人工影响天气系统。该专利技术希望解决有人增雨飞机在增雨过程中需要较多人力资源的问题。事实上，有人增雨飞机上的作业设备完全可以在接收到命令后自动工作而无需飞行员手动控制。同CN201310695730的专利技术，该专利技术也未明确进行作业的无人机类型，仅将有人驾驶飞机更换为无人驾驶飞机。CN107318546A公开了申请号为CN201710546418的用于消雹降雨的遥控飞机及消雹降雨方法。该专利技术只是说明该无人飞机属于螺旋桨无线电遥控飞机，并没有明确说明飞机的起飞方式，仅在实施例中说明是固定翼，发射起飞。飞机上安装有两种类型发动机，一种是一台汽油活塞发动机，用于驱动螺旋桨；一种是两台汽油喷气式发动机，起飞和飞行时使用汽油，作业时用于喷洒碘化银溶液。该专利技术存在如下问题：(1)飞机的控制复杂，需要专门的飞控系统和熟练操作的人员；(2)飞机上存在两类三台发动机，成本高昂；(3)利用喷气式或火箭发动机尾管喷出高温气体进行喷洒溶于酒精的碘化银溶液的效果未经实践正事。(4)该飞机只能在平飞时进行喷洒，无法在不同高度通过上升下降方式进行喷洒。(5)飞机通过发射起飞，需要专门的起飞装置并对起飞场地有要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于无人机的天气影响作业方法，具有提高天气影响作业效率的特点。本专利技术还提供了一种基于天气影响作业的无人机，具有便于实现上述天气影响作业方法的特点。本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，具有便于实现上述天气影响作业方法的特点。根据本专利技术提供的一种基于无人机的天气影响作业方法，方法包括，控制无人机飞行到设置的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。所述催化剂为碘化银；所述设置的阈值范围为大于等于-12℃小于-4℃。所述方法还包括，采用无人机群，包括至少两个所述无人机，控制所有无人机同时或在阈值时间内全部起飞；各个无人机分别飞行至各自对应的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。所述方法还包括，向地面监测控制系统发送本机飞行信息；所述飞行信息包括但不限于经纬度和高度信息。所述方法还包括，在天气影响作业过程中，采集云层的反射回波、温度和云层的实时图像。所述方法还包括，无人机广播和接收ADS-B信息，将自己的动态位置通知给设定区域内其他飞行器装置，并接收设定区域内其他飞行器装置的动态位置，从而实现信息避让，确保相互之间的安全。根据本专利技术提供的一种基于天气影响作业的无人机，便于实现上述天气影响作业方法，所述无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。还包括雷达和图像采集装置，分别与机载控制系统相连。还包括ADS-B收发机，与机载控制系统相连，用于接收邻居飞行器所广播的ADS-B信息，并广播ADS-B信息；所述ADS-B信息包括但不限于本机的经维度、高度、速度和编号。还包括伞降系统，其控制器与机载控制系统相连。还包括高动态差分北斗\GPS导航接收机，与机载控制系统相连。还包括卫星收发机，与机载控制系统相连。还包括无线电收发机，与机载控制系统相连。所述机载温度传感器采用铂电阻温度传感器。所述催化剂释放装置包括但不限于碘化银焰条播撒器和/或碘化银溶液喷洒装置。本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种方法的计算机程序。与现有技术相比，本专利技术技术方案提高了天气作业效率，实现了在最佳高度和最佳位置对催化剂的有效催化，提高了散播效率。附图说明图1为本专利技术其中一实施例无人机的系统结构示意图。图2为本专利技术其中一实施例地面检测控制系统结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。根据本专利技术提供的一种基于无人机的天气影响作业方法，方法包括，控制无人机飞行到设置的作业区域和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的天气影响作业方法，方法包括，控制无人机飞行到设置的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的天气影响作业方法，方法包括，控制无人机飞行到设置的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。2.根据权利要求1所述的方法，所述催化剂为碘化银，所述设置的阈值范围为大于等于-12℃小于-4℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括，采用无人机群，包括至少两个所述无人机，控制所有无人机同时或在阈值时间内全部起飞；各个无人机分别飞行至各自对应的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括，向地面监测控制系统发送本机飞行信息；所述飞行信息包括但不限于经纬度和高度信息。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括，在天气影响作业过程中，采集云层的反射回波、温度和云层的实时图像。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天宝，杨雄，文斌，文成玉，杜鸿，赵斌，王海时，
申请(专利权)人：四川万智沃达科技有限公司，成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51