无人机机载智能环境监测系统技术方案

无人机机载智能环境监测系统，其特征是：系统数据采集终端设备主要是通过各种传感器采集数据、通过stm32单片机整理数据、通过NB

【技术实现步骤摘要】
无人机机载智能环境监测系统
一、

[0001]该专利技术涉及一种无人机协同多光谱相机和传感器，创建一套生态环境监测系统，实现区域森林资源与生态环境监测与制图。在高空中对地面的植被情况通过多个光谱波段进行成像，在高空的多光谱成像装置在视角相同的情况下能够对地面上较大的区域进行覆盖。无人机以其低空飞行、成本低，灵活机动等优点在生态环境监测领域具有较大应用优势，可快速获取信息，完成数据采集、处理和应用分析，同时具有机动、经济、安全等诸多优点。
二、技术背景
[0002]随着经济和科学技术快速发展和全球经济的迅速增长，人与自然环境关系面临着新的问题，使人类“征服”自然的足迹踏遍全球，人类的活动正在改变地球的生态系统，环境问题也逐渐从地区性问题发展成波及世界各国的全球性问题，出现了一系列引起国际社会关注的热点问题。森林是地球之肺，是自然界的绿色宝库，是生态平衡的支柱，森林在维持生态发挥的作用是无可比拟的。如何高效、精准、实时实现区域森林资源生态环境的监测与制图是森林经营之中的热点、重点和难点问题，也是驱动森林发挥经济、生态、社会效益的核心基础问题。本研究旨在以无人机、物联网、传感器、3S等先进技术为主导的技术方法实现对区域森林资源资源调查、病虫害防治以及森林生态环境中温度、湿度、气温、甲烷、污染物、PM2.5等要素的监测，揭示定量生态环境条件下主要林木的生长规律，指导科学的造林、营林，为林业生产布局和森林资源经营管理提供科学理论指导、数据支持、决策服务。
三、
技术实现思路

[0003]本研究提出一种以无人机搭载高光谱/多光谱相机和传感器，实现区域森林资源与生态环境监测与制图。系统数据采集终端设备主要是通过各种传感器采集数据、通过stm32单片机整理数据、通过NB
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iot物联网模块把数据广播出去，通过MQTT服务器，传输到各个云端功能服务器。
[0004]生态环境监测系统能系统够主要监测环境中的气象要素，气象要素包含：大气温度、大气湿度、光照强度、紫外线、负氧气离子、甲烷、污染物、PM2.5 等。
[0005]本专利技术方法的优点在于：整个系统以窄带物联网的标准协议MQTT通讯协议为基础，通过订阅发布通讯模式把数据采集终端、移动终端、存储云端、计算云端、管理应用云端、数据分享云端服务等各端连接起来，实现各端的及时、稳定、可靠、低成本数据传输。无人机航测技术应用于森林资源观测，将大大降低调查工作的外业强度，规避外业的安全风险，提高传统遥感手段的精度，推动林业信息化发展。
四、具体实施方式：
[0006]下面结合附图对本专利技术进一步说明：
[0007](1)图1为无人机外观示意图，精灵Phantom 4 RTK无人机该型号无人机配备了厘
米级RTK定位导航系统，可以在飞行同时达到微秒级别的相机同步，是专门为专业级测绘工程与精密导航工作设计测绘级无人机；
[0008](2)图2为八波段多光谱航摄仪性能示意图；图3为八波段多光谱航摄仪中心波长示意图；图4为八波段多光谱航摄仪波长精度示意图；
[0009](3)图5为生态环境观测系统中监测仪的电路架构；
[0010](4)图6为主控板PCB，主控板基于STC15单片机开发而成，使用锂电池进行供电，使用RS485总线通过数据问询模式读取各个传感器的返回值；
[0011](5)图7为数据可视化、模拟展示和系统界面，其中可视化的数据包括二氧化碳指数、温度、湿度以及光照，可通过Lora或NB
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IoT的无线通讯模块将数据传输到电脑或服务器的气象数据库，最后通过显示屏进行数据展示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人机机载智能环境监测系统，其特征是：系统数据采集终端设备主要是通过各种传感器采集数据，具体步骤如下：(1)通过stm32单片机整理数据；(2)通过NB
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iot物联网模块把数据广播出去；(3)通过MQTT服务器，传输到...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲科，邵亚奎，陈远，
申请(专利权)人：北京环球森林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：