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一种空地协同的气体分布探测方法及系统技术方案

技术编号:41455028 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-28 20:42
本发明专利技术属于光谱成像技术领域,公开了一种空地协同的气体分布探测方法及系统,系统包括无人机端与设备车端,无人机端包括无人机本体,无人机本体的至少部分区域覆盖有红外反射膜,无人机本体上装载有第一GPS模块、飞行控制模块和第一无线通讯模块;设备车端包括设备车车体,设备车车体上装载有前置单元、傅里叶红外光谱仪、数据处理模块、第二无线通讯模块和第二GPS模块。本发明专利技术能够解决现有主动式机载红外光谱成像技术对无人机的载重和结构要求较高的问题,本发明专利技术具有轻便、机动性好、续航时间长、灵活性强等优点,可实现气体的立体测量、可实时追踪气体溯源、可实现快速大范围监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱成像,更具体地,涉及一种空地协同的气体分布探测方法及系统


技术介绍

1、传统的气体检测方式主要为接触式测量,传统化学测量方法,包括化学反应方法、电化学法、色谱及质谱相关技术都属接触式测量方式,只能在实验室对气体进行分析,或进行现场初步定性定量的分析;或者将气体输送到测量管中,并通过测量安装在管道两端的光学探头来测量气体的浓度。由于传统气体传感器的接触性原理,使其难以实现远距离精确测量,且大多数传统气体传感器只能对目标气体进行单点监测,难以满足大范围实时动态的空间立体分布快速监测。

2、目前,随着光电技术的不断提升,光谱技术在气体检测的上的快速性、实时性以及高效性,使其逐渐成为各国研究和应用的热点。光谱技术相较于传统技术,具有快速、高效和实时分析的优点。目前主要分为主动和被动两种方法,主动式气体检测通常使用红外或紫外激光作为外置光源,其检测方式都是基于待测气体对激光光源的辐射吸收来实现的,待测气体与背景之间不需要温差,信噪比高,稳定性好。被动式气体检测不需要光源,系统结构简单,根据待测气体与背景之间的温度差来探测气体,其可检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,包括:无人机端与设备车端;

2.根据权利要求1所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述前置单元包括:红外探测器、云台转动组件和驱动模块;所述红外探测器安装在所述云台转动组件上,所述云台转动组件与所述驱动模块连接;所述驱动模块用于接收所述调控信息,并根据所述调控信息控制所述云台转动组件转动;所述红外探测器用于接收经所述无人机本体的红外反射膜反射后的光束并得到探测信号。

3.根据权利要求2所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述云台转动组件采用双轴云台舵机控制系统。

4.根据权利要求3所述...

【技术特征摘要】

1.一种空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,包括:无人机端与设备车端;

2.根据权利要求1所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述前置单元包括:红外探测器、云台转动组件和驱动模块;所述红外探测器安装在所述云台转动组件上,所述云台转动组件与所述驱动模块连接;所述驱动模块用于接收所述调控信息,并根据所述调控信息控制所述云台转动组件转动;所述红外探测器用于接收经所述无人机本体的红外反射膜反射后的光束并得到探测信号。

3.根据权利要求2所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述云台转动组件采用双轴云台舵机控制系统。

4.根据权利要求3所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述云台转动组件包括:云台固定器、第一云台旋转装置、第二云台旋转装置、固定镜筒、平凹透镜和平行镜筒;所述第一云台旋转装置安装在所述云台固定器上,所述第一云台旋转装置能够在所述云台固定器上实现360°自旋;所述第二云台旋转装置与所述第一云台旋转装置连接,所述第二云台旋转装置能够在设定角度内绕所述第一云台旋转装置转动;所述固定镜筒安装在所述第二云台旋转装置上,所述红外探测器安装在所述固定镜筒上;所述平凹透镜、所述平行镜筒均固定在所述第一云台旋转装置上,并能够跟随所述第一云台旋转装置转动;所述傅里叶红外光谱仪的光源发射的光束依次经所述平行镜筒、所述平凹透镜、所述固定镜筒后出射。

5.根据权利要求1所述的空地协同的气体分布探测系统,其特征在于,所述探测目标信息包括探测目标气体和探测目标区域;所述飞行控制模块根据所述无人机飞行规划信息驱动所述无人机本体在同一飞行高度的指定平面内进行移动以实现指定平面内的目标气体横向探测,所述飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏儒义李昱锜宋子轩王少飞
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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