基于无人机的立体大气环境监测系统设计

发布时间：2022-12-22 07:42

　　针对大气污染监测中人工采样和地面监测站无法监测污染物的垂直分布和区域总体浓度的问题,设计了一种基于无人机的立体大气环境监测系统。监测终端可获取多参数大气环境污染物的浓度,将其安装于灵活机动的无人机上对不同点位的大气环境污染物进行连续监测。为便于对大气环境污染进行立体分析,通过二步延迟时间融合算法与扩展卡尔曼滤波算法对GPS模块与气压传感器进行数据融合,保证监测系统中监测点三维定位信息的准确性。实验表明:设计的系统性能稳定、精度高,与现有的地面监测网互补,可满足大气环境立体监测的要求。 

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【文章目录】：
0 引言
1 系统方案设计
2 系统硬件设计
    2.1 硬件总体设计
    2.2 环境参数采集模块
    2.3 定位模块
    2.4 数据存储模块
    2.5 数据传输模块
3 系统软件设计
4 高度信息数据融合算法
    4.1 算法框架
    4.2 数学模型建立
        4.2.1 气压传感器的数学模型
        4.2.2 GPS的数学模型
    4.3 双层数据融合算法
        4.3.1 二步延迟时间融合[12]
        4.3.2 扩展卡尔曼滤波
5 系统整体测试
    5.1 监测终端搭建
    5.2 功能测试
    5.3 数据准确性测试
    5.4 高度定位准确性测试
6 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的多组分气体监测装置设计[J]. 杨飞,谢涛,于重重,苏维均.  传感器与微系统. 2018(10)
[2]基于LabVIEW的气压高度测量系统设计[J]. 王晓雷,任林娇,闫双建,张吉涛,郑晓婉,曹玲芝.  测控技术. 2018(08)
[3]基于MT7623A的远程室内环境监测系统设计[J]. 刘雄飞,陈浩,聂伟,赖思敏.  传感器与微系统. 2018(08)
[4]多层多源信息融合旋翼无人机测高算法[J]. 黄鹤,刘一恒,赵熙,许哲,郭璐.  中国惯性技术学报. 2018(03)
[5]大气污染与防治的过去、现在及未来[J]. 黄顺祥.  科学通报. 2018(10)
[6]无人机数据采集EKF滤波悬停稳定的研究与应用[J]. 邓洪明,贺勇,刘立辉.  计算机测量与控制. 2018(03)
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本文编号：3723756