[發明專利]基于無人機的空中顆粒物監測方法及系統

在審

• 申請號: 201510026400.4
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104677793A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 楊海軍;李營;楊一鵬;朱海濤;洪運富;張峰
• 申請（專利權）人: 環境保護部衛星環境應用中心
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及無人機監測遙感領域，尤其涉及一種基于無人機的空中顆粒物監測方法及系統。

背景技術

2012年3月，PM_2.5第一次列入新修訂的《環境空氣質量標準》，PM_2.5第一次引起人們的高度重視，同時PM_2.5的監測也引起了全國范圍內的關注。細顆粒物又稱細粒、細顆粒物、PM_2.5。細顆粒物指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物,它能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，表示空氣污染越嚴重。雖然PM_2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM_2.5粒徑小，面積大，活性強，易附帶有毒、有害物質，例如，重金屬、微生物等，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

現有技術中對PM_2.5濃度監測方法主要通過地面監測和衛星遙感監測兩種方法。地面監測方法和衛星遙感監測方法兩者只能監測近地面PM_2.5濃度，而地面上的PM_2.5濃度通過放置在高塔上的環境監測儀器獲取，且高塔的數量和高塔的高度有限，難以滿足地面上不同高度的PM_2.5監測需求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種基于無人機的空中顆粒物監測方法及系統，能夠使得顆粒物濃度監測立體化，使得顆粒物濃度監測向地上空間監測，同時可以獲得不同位置、不同高度的顆粒物濃度值。

第一方面，本發明提供了一種基于無人機的空中顆粒物監測方法，包括：

旋翼無人機根據預設的第一飛行航線和預設的第一監測高度進行飛行；

所述旋翼無人機飛行到預設的第一監測高度，對空中的顆粒物進行監測，獲得顆粒物的濃度值；

在所述旋翼無人機降落后，將所述顆粒物的濃度值發送給中央服務器并顯示。

進一步地，所述旋翼無人機上搭載大氣顆粒物濃度監測儀。

進一步地，在所述旋翼無人機根據預設的第一飛行航線和預設的第一監測高度進行飛行步驟之前，包括：

中央服務器獲取預設的空間分布信息；

所述中央服務器根據預設的空間分布信息，確定旋翼無人機的第一飛行航線和第一監測高度；

所述中央服務器將所述旋翼無人機的第一飛行航線和第一監測高度發送給所述旋翼無人機；

所述旋翼無人機根據所述中央服務器發送的所述旋翼無人機的第一飛行航線和第一監測高度進行飛行。

進一步地，所述預設的空間分布信息包括地面高度信息和近地面地物的高度信息、形狀信息。

進一步地，所述旋翼無人機飛行到預設的第一監測高度，對空中的顆粒物進行監測，獲得顆粒物的濃度值，包括：

所述旋翼無人機飛行到預設的第一監測高度并懸停預設的時間段，則所述旋翼無人機對空中的顆粒物進行監測，獲得顆粒物的濃度值。

進一步地，所述在所述旋翼無人機降落后，將所述顆粒物的濃度值發送給中央服務器并顯示，包括：

所述旋翼無人機降落后，通過機載通信設備，將所述顆粒物的濃?度值發送給所述中央服務器；

所述中央服務器接收所述顆粒物的濃度值，并通過顯示器顯示所述顆粒物的濃度值。

進一步地，所述預設的時間段為40分鐘。

進一步地，所述方法還包括：

所述旋翼無人機再次獲取所述中央服務器發送的第二飛行航線和第二監測高度進行飛行；

所述旋翼無人機飛行到預設的第二監測高度，對空中的顆粒物進行監測，獲得顆粒物的濃度值；

在所述旋翼無人機降落后，將所述顆粒物的濃度值發送給中央服務器并顯示。

第二方面，本發明提供了一種基于無人機的空中顆粒物監測系統，包括：旋翼無人機，中央服務器；

所述旋翼無人機與所述中央服務器通信連接；

所述基于無人機的空中顆粒物監測系統執行權利要求1至8任一的基于無人機的空中顆粒物監測方法。