【摘要】：針對當(dāng)前的大氣邊界層探測方法,探空氣球存在回收難、重復(fù)使用率低;測風(fēng)塔存在位置固定、造價(jià)昂貴;遙感探測存在數(shù)據(jù)精度低等問題。本文通過六旋翼無人機(jī)飛行控制技術(shù)與氣象要素探測技術(shù)相結(jié)合,研究大氣邊界層的氣象要素探測。本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)探測精度高、可連續(xù)使用、垂直起降等功能,是一種對大氣探測有效的直接測量方法,在部分場合可以彌補(bǔ)探空氣球、測風(fēng)塔、遙感探測存在的不足。因此,本文密切聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用,研究了基于旋翼無人機(jī)的大氣邊界層探測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,主要內(nèi)容包括:首先通過對六旋翼無人機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),搭建一臺(tái)六旋翼無人機(jī);其次通過對氣象要素探測系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對溫度、相對濕度、氣壓、海拔和經(jīng)緯度等信息采集;然后進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,包括SD卡存儲(chǔ)和上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示;最后結(jié)合自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)綜合分析,驗(yàn)證數(shù)據(jù)的有效性。針對六旋翼無人機(jī)在大氣邊界層探測過程中存在的旋翼風(fēng)對氣象傳感器探測精度的影響,通過大量實(shí)驗(yàn)分析出傳感器的安裝位置在空間上高于螺旋槳平面,受旋翼風(fēng)影響最小。實(shí)驗(yàn)證明,本文通過無人機(jī)平臺(tái)機(jī)載氣象要素探測系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)對溫度、相對濕度、氣壓、海拔和經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的SD卡存儲(chǔ)和上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示,并與自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)對比分析得出氣象要素精度,其中,溫度精度:△T≤0.5℃;濕度精度:△U≤6RH%;氣壓精度:△P≤5hPa,滿足大氣探測應(yīng)用需求。
【圖文】：

圖１－２測風(fēng)

圖１－１系留氣球、氣艇探測逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P414.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2687556