基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统及方法技术方案

技术编号:42836101 阅读:120 留言:0更新日期:2024-09-24 21:09
本发明专利技术涉及一种基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,主要包括无人机、地面端、引线、操控中心、遥控器,无人机与地面端之间连接引线,地面端的电源变换器将蓄电池的低压直流电变换为高压直流电,通过接引线输送到无人机携带的电源终端,再变换为无人机自带锂电池相同的电压,与无人机自带锂电池并联,为无人机连续供电延长留空时间。无人机携带探测仪对空中电场进行探测,无人机顶部设有尖端针,作为人工引雷的触发端连接接引线在地面端处接地,空中电场强度达到闪电的阈值时,操控无人机快速上升,无人机的尖端针放电形成闪电,完成人工引雷。利用这个系统,可以在需要防雷保护的区域周边设置若干个该系统,构成一个机动防雷网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气电学、空间电场探测和雷电防护,特别涉及一种电场电晕电流探测和人工引雷系统及方法,以及采用该系统的机动防雷网。


技术介绍

1、雷电灾害严重威胁着人类生命及财产安全,由于雷电发生的时间和空间具有很大的随机性,雷击危害巨大、成灾迅速,给其研究、预报和防治带来很多困难。大气电场探测是了解雷暴云的重要参量,探测雷暴云内电荷结构、电荷密度分布、及其随雷暴过程发展的演变研究,对揭示雷电发生、发展过程物理机制有着重要的科学意义。人工引雷是指在雷暴云生成并且发展的过程中,人为触发闪电的技术。人工引雷可对雷击电流及电场变化进行系统性测量,为探索研究雷电提供了实验手段。现有技术应用较多的火箭人工引雷技术已经发展的比较成熟。为了选择火箭的发射时机,一般采用大气平均电场仪获取空中电场强度变化,当电场强度达到闪电阈值时,发射火箭升空触发闪电。火箭人工引雷需要将火箭安装在发射架上,实验场地固定,无法追随雷暴云的移动,机动性差。雷暴云电场强度并非均匀分布,仅依据地面大气平均电场仪获取的电场测量值来分析具有一定的局限性。引雷成功与否与很多因素有关,不是每次发射火箭都能引雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:主要包括无人机(1)、地面端(2)、引线(3)、操控中心(4)、遥控器(5),所述的无人机(1)与地面端(2)之间连接引线(3),引线(3)作为无人机(1)连续供电的电源线,还作为人工引雷的放电通道;所述的无人机(1)顶部设有电晕针(6),作为探测空间电晕放电的电极,电晕针(6)作为人工引雷的触发端连接引线(3)的一根导线,引至地面端(2)与大地连接;所述的无人机(1)携带探测仪(7)和电源终端(8);

2.根据权利要求1所述的基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:所述的地面端(2)的通讯中...

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:主要包括无人机(1)、地面端(2)、引线(3)、操控中心(4)、遥控器(5),所述的无人机(1)与地面端(2)之间连接引线(3),引线(3)作为无人机(1)连续供电的电源线,还作为人工引雷的放电通道;所述的无人机(1)顶部设有电晕针(6),作为探测空间电晕放电的电极,电晕针(6)作为人工引雷的触发端连接引线(3)的一根导线,引至地面端(2)与大地连接;所述的无人机(1)携带探测仪(7)和电源终端(8);

2.根据权利要求1所述的基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:所述的地面端(2)的通讯中继器(11)与操控中心(4)之间采用无线方式建立通讯,调整收放线器(9)运行模式,通过dbs北斗导航系统计算地面端(2)与无人机(1)的空间距离,用于自动控制收放线器(9)收放引线(3)。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:所述的探测仪(7)包括电晕电流传感器(71)、温度传感器(72)、湿度传感器(73)、空中定位传感器(74)、数据处理器(75)、无线发射器(76),采集的电晕电流信号、温湿度数据、定位数据,经过数据处理器(75)将模拟信号经a/d转换器转换为数字信号,通过信号调制由无线发射器(76)发射,操控中心(4)接收后记录和运算处理。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:所述的收放线器(9)采用dbs北斗导航系统定位与无人机(1)的相对位置,自动释放或回收引线(3),所述的收放线器(9)主要由线轴(14)、电机(15)、排线架(16)组成,线轴(14)的中部为绝缘材料制成,两侧为导电环(17),引线(3)的两根漆包线分别与两个导电环(17)连接,导电环(17)的侧面设有电刷(18),电刷(18)通过弹簧压紧与导电环(17)电连接,线轴(14)由电机(15)带动旋转,两个导电环(17)通过电刷(18)与电源变换器(10)连接,通过引线(3)向无人机(1)供电;电机(15)通过曲杆齿轮箱(19)输出正反向旋转动力,驱动排线架导杆(20)正反向旋转,排线架导杆(20)带动排线架(16)沿线轴(14)往返运动,排线架(16)上的导孔(21)引导引线(3)在线轴(14)旋转时自动排线。

5.根据权利要求1或4所述的基于无人机的电晕电流探测和人工引雷一体的系统,其特征在于:所述的引线(3)采用二根双绞漆...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘明远郄秀书蒋如斌孙竹玲
申请(专利权)人:中国科学院大气物理研究所
类型:发明
国别省市:

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