【摘要】：在各類氣象要素中,風是當前大氣探測中非常重要的氣象要素。本文主要圍繞空中風探測方法及空中原位測風平臺與各類測風傳感器進行研究分析,提出通過多旋翼無人機平臺搭載測風傳感器進行測風的方法的優(yōu)勢及發(fā)展前景,并通過數(shù)值分析軟件及試驗對該方法測風時無人機的自身擾流場進行系統(tǒng)分析,以期望對提高該方法的實際探測精度提供技術(shù)參考。論文的主要工作主要包括以下幾個方面:(1)研究分析了現(xiàn)有空中風的探測方法,著重對空中原位測風方法進行研究,對比分析了各類原位測風傳感器的優(yōu)缺點,指出了多旋翼無人機平臺搭載測風傳感器進行空中風探測的優(yōu)勢及其發(fā)展前景。(2)針對多旋翼無人機平臺搭載測風傳感器進行空中風探測時,尚無平臺自身擾流場與測風傳感器精度要求的相關(guān)匹配應(yīng)用原則問題,提出采用計算流體動力學分析(Computational Fluid Dynamics,CFD)軟件對多旋翼無人機在空中懸停飛行狀態(tài)下的氣流場開展仿真試驗。(3)通過工程制圖軟件對不同類型的無人機進行建模,為CFD仿真提供物理模型基礎(chǔ);通過CFD仿真,對比分析多旋翼無人機周圍的流場特點與旋翼轉(zhuǎn)速、旋翼間距比、旋翼尺寸、旋翼結(jié)構(gòu)及旋翼數(shù)量5個參數(shù)的關(guān)系;基于多旋翼無人機的旋翼拉力、功率、力效等參數(shù)與載重量等指標的相關(guān)性經(jīng)驗規(guī)律,在測風傳感器不受擾動氣流影響的條件下,通過仿真與實際對比試驗,得出了該方法實施空中定點測風時多旋翼無人機平臺的設(shè)計原則及測風傳感器的安裝部署原則,對推進多旋翼無人機搭載測風傳感器實施空中定點原位測風的應(yīng)用具有指導意義。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P412.2;V279

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