基于无人机的大气边界层气象要素探测平台设计

发布时间：2020-05-29 21:54

【摘要】：针对当前的大气边界层探测方法,探空气球存在回收难、重复使用率低;测风塔存在位置固定、造价昂贵;遥感探测存在数据精度低等问题。本文通过六旋翼无人机飞行控制技术与气象要素探测技术相结合,研究大气边界层的气象要素探测。本设计可实现探测精度高、可连续使用、垂直起降等功能,是一种对大气探测有效的直接测量方法,在部分场合可以弥补探空气球、测风塔、遥感探测存在的不足。因此,本文密切联系实际应用,研究了基于旋翼无人机的大气边界层探测系统的设计和应用,主要内容包括:首先通过对六旋翼无人机的机械结构设计和控制系统设计,搭建一台六旋翼无人机;其次通过对气象要素探测系统设计,实现对温度、相对湿度、气压、海拔和经纬度等信息采集;然后进行数据管理,包括SD卡存储和上位机实时显示;最后结合自动气象站数据综合分析,验证数据的有效性。针对六旋翼无人机在大气边界层探测过程中存在的旋翼风对气象传感器探测精度的影响,通过大量实验分析出传感器的安装位置在空间上高于螺旋桨平面,受旋翼风影响最小。实验证明,本文通过无人机平台机载气象要素探测系统已实现对温度、相对湿度、气压、海拔和经纬度数据的SD卡存储和上位机实时显示,并与自动气象站数据对比分析得出气象要素精度,其中,温度精度:△T≤0.5℃;湿度精度:△U≤6RH%;气压精度:△P≤5hPa,满足大气探测应用需求。
【图文】：

图１－２测风

图１－１系留气球、气艇探测逡逑
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P414.2

【参考文献】

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本文编号：2687556