人工增雨无人机系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种人工增雨无人机系统，包括：无人机、气象雷达和播散控制系统，所述无人机包括桨叶、电机、支臂、起落架、机身、GPS定位系统、锂电池、飞行控制系统和全方位云台，气象雷达安装于全方位云台的下方，播散控制系统包括药箱、播散控制箱和地面监控终端，药箱固定安装在起落架上且位于气象雷达的下方，播散控制箱与地面监控终端和药箱连接，飞行控制系统固定安装在机身的上方，与电机、全方位云台连接，地面监控终端与气象雷达、GPS定位系统和飞行控制系统连接。该人工增雨无人机系统可实时监测增雨地区的气象情况，可在指定目标云层播散催化剂，播散精准度高、响应速度快、人工增雨成本低、安全性高。安全性高。安全性高。

【技术实现步骤摘要】
人工增雨无人机系统


[0001]本技术涉及航空航天
，特别提供了一种人工增雨无人机系统。

技术介绍

[0002]近年来，由于全球气候变暖，导致气候异常，强对流天气频发，冰雹、大风等灾害性天气较多，而某些地区持续高温少雨会引发农作物干旱、森林火灾等自然灾害的发生，因此，人工增雨作业越来越受到人们的关注。目前，主要的人工增雨方法是采用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，相对于飞机优秀的机动性，火箭增雨只可在一定范围内移动，所以，采用飞机进行增雨作业被广泛的采用。
[0003]目前，飞机增雨作业，主要是采用固定翼载人飞机挂载催化剂播撒的方式进行，而固定翼载人飞机的起降，需要专用的机场跑道，造成作业成本增加；同时，若机场跑道距离目标区域过远，又会造成错过降雨时机；另外，载人飞机进行人工增雨，在作业过程中，由于天气变化的不确定性，会对作业人员和飞机造成不可估量的威胁。
[0004]因此，如何保证增雨作业时机、作业人员和飞机安全，以及节约作业成本，成为相关领域研发的重点。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本技术的目的在于提供一种人工增雨无人机系统，以解决现有人工增雨方式作业成本高、易错过降雨时机、机载人员危险性大等问题。
[0006]本技术提供的技术方案是：人工增雨无人机系统，包括：无人机、气象雷达和播散控制系统，其中，所述无人机包括桨叶、电机、支臂、起落架、机身、GPS定位系统、锂电池、飞行控制系统和全方位云台，桨叶安装在电机上，电机固定安装在支臂的一端，支臂的另一端固定安装在机身上，起落架对称安装在机身两侧下方，GPS定位系统固定安装在机身的一侧，锂电池固定安装在机身上，用于为电机、GPS定位系统、飞行控制系统和全方位云台供电，全方位云台固定安装在机身的下方，气象雷达安装于全方位云台的下方，播散控制系统包括药箱、播散控制箱和地面监控终端，所述药箱固定安装在起落架上且位于气象雷达的下方，播散控制箱与地面监控终端和药箱连接，飞行控制系统固定安装在机身的上方，与电机、全方位云台连接，所述地面监控终端与气象雷达、GPS定位系统和飞行控制系统连接。
[0007]优选，所述旋转桨叶、电机和支臂一一对应设置，共设置四组。
[0008]进一步优选，所述机身为碳纤维复合材料机身。
[0009]本技术提供的人工增雨无人机系统的有益效果如下：
[0010]1、该无人机系统不需要专用的起降跑道，大大节省了人工增雨成本；另外，无人机可以实时起降，减少了准备步骤，为实现有效的人工增雨赢得时间；
[0011]2、该无人机系统由地面人员进行操作和控制，不需要载人升空进行作业，保证了作业人员的人身安全；
[0012]3、该无人机系统通过气象雷达可对增雨地区的气象情况进行实时的监测，地面监
控终端可根据气象数据(如：云层变化)，随时调整无人机系统播撒的云层目标；
[0013]4、该无人机系统通过GPS定位系统可准确定位云层，提高播散的精确度。
附图说明
[0014]下面结合附图及实施方式对本技术作进一步详细的说明：
[0015]图1为本技术提供的人工增雨无人机系统的结构示意图；
[0016]图2为图1的右视图；
[0017]图3为图1的俯视图；
[0018]其中，1、桨叶，2、电机，3、支臂，4、起落架，5、机身，6、GPS定位系统，7、锂电池，8、气象雷达，9、飞行控制系统，10、全方位云台，11、播散控制器，12、药箱。
具体实施方式
[0019]下面将结合具体的实施方案对本技术进行进一步的解释，但并不局限本技术。
[0020]如图1至图3所示，本技术提供了一种人工增雨无人机系统，包括：无人机、气象雷达8和播散控制系统，其中，所述无人机包括桨叶1、电机2、支臂3、起落架4、机身5、GPS定位系统6、锂电池7、飞行控制系统9和全方位云台10，桨叶1安装在电机2上，电机2固定安装在支臂3的一端，支臂3的另一端固定安装在机身5上，起落架4对称安装在机身5两侧下方，GPS定位系统6固定安装在机身5的一侧，锂电池7固定安装在机身5上，用于为电机2、GPS定位系统6、飞行控制系统9和全方位云台10供电，全方位云台10固定安装在机身5的下方，气象雷达8安装于全方位云台10的下方，播散控制系统包括药箱12、播散控制箱11和地面监控终端，所述药箱12固定安装在起落架4上且位于气象雷达8的下方，播散控制箱11与地面监控终端和药箱12连接，用于接收地面监控终端的控制信号并控制药箱12的开/关，飞行控制系统9固定安装在机身5的上方，与电机2、全方位云台10连接，用于控制无人机的飞行状态、用于控制全方位云台10带动气象雷达8旋转，所述地面监控终端与气象雷达8、GPS定位系统6和飞行控制系统9连接，用于接收气象雷达8发送来的气象数据、GPS定位系统的定位数据，并远程监控飞行控制系统9，以实现在指定目标云层播散催化剂，其中，驱动旋转桨叶旋转的不限于电机，也可以为油动机或其他类型可提供动力的装置。
[0021]该人工增雨无人机系统的工作原理如下：当干旱或者着火区域要进行人工增雨时，启动该人工增雨无人机系统，锂电池为电机供电，电机开始工作，带动桨叶旋转从而产生升力，使无人机系统升空；升空后，飞行控制系统控制全方位云台带动气象雷达旋转，气象雷达对周围气象条件进行扫描，并将相关气象数据传输到地面监控终端，GPS定位系统也将实时定位信息回传至地面监控终端，地面人员根据接收到的气象数据确定出播撒云层目标，之后，控制飞行控制系统，使无人机飞行到目标云层上方位置，接着，地面监控终端控制启动播撒控制器，播撒控制器控制打开药箱，进行催化剂的播撒，待完成人工增雨作业后，地面监控终端通过飞行控制系统控制无人机系统飞行降落至地面指定位置。
[0022]其中，所述旋转桨叶1、电机2和支臂3一一对应设置，共设置四组。
[0023]作为技术方案的改进，所述机身5为碳纤维复合材料机身，以减小机身自身结构重量，增加催化剂携带量。
[0024]本技术的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
[0025]上面结合附图对本技术的实施方式做了详细说明，但是本技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.人工增雨无人机系统，其特征在于，包括：无人机、气象雷达（8）和播散控制系统，其中，所述无人机包括桨叶（1）、电机（2）、支臂（3）、起落架（4）、机身（5）、GPS定位系统（6）、锂电池（7）、飞行控制系统（9）和全方位云台（10），桨叶（1）安装在电机（2）上，电机（2）固定安装在支臂（3）的一端，支臂（3）的另一端固定安装在机身（5）上，起落架（4）对称安装在机身（5）两侧下方，GPS定位系统（6）固定安装在机身（5）的一侧，锂电池（7）固定安装在机身（5）上，用于为电机（2）、GPS定位系统（6）、飞行控制系统（9）和全方位云台（10）供电，全方位云台（10）固定安装在机身（5）的下方，气象雷达...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟刚，杨康，王锋，周国庆，
申请(专利权)人：辽宁通用航空研究院，
类型：新型
国别省市：