[實用新型]一種基于無人機的集成式測量裝置

有效

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• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN206243480U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 張彪;陳沖;王寧;曹政;陳明健;趙陽;錢銘;邱仲鋒
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;G05D1/10;G01S19/42;G05B19/042;G01W1/08;G01N15/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型涉及無人機應用技術領域，具體涉及一種基于無人機的集成式測量裝置。

背景技術

目前，無人機因為其在在操控性、可靠性、勤務性的優(yōu)勢而得到廣泛應用。在航拍、植保等領域已經(jīng)成熟，而測繪、監(jiān)測、快遞領域近年來業(yè)發(fā)展迅速，尤其是在取樣難、獲取數(shù)據(jù)難的氣象、海洋、環(huán)境領域備受關注。

表征大氣物理狀態(tài)、物理現(xiàn)象的各項要素主要有:氣溫、氣壓、風、濕度、云、降水以及各種天氣現(xiàn)象。除此之外，表征海洋的各要素還有水溫、鹽度等；表征霧霾的要素主要是PM2.5。目前我們獲得的數(shù)據(jù)基本來自于氣象局、海洋局、環(huán)境局等觀測機構。他們能夠提供較大范圍的要素數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)多為某個區(qū)域的平均數(shù)據(jù)。如果要獲得某個地點的數(shù)據(jù)，只能通過手持式的測量儀器，但這種方法只能測得地面，對于高空數(shù)據(jù)是無法測得的。

現(xiàn)在有不少科研人員嘗試將微型數(shù)據(jù)測量儀器集成到無人機上，通過無人機進行垂直和遠距離的數(shù)據(jù)測量；但他們的集成通常是使用無人機作為供電和搭載平臺，這種集成方式帶來的影響就是每個測量儀器都需要一個GPS定位模塊，這樣才能知道所測的數(shù)據(jù)是在何時何地；而為了實時獲得這些數(shù)據(jù)，測量儀器需要攜帶數(shù)據(jù)傳輸裝置，這又與無人機自帶的數(shù)傳重復。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種基于無人機的集成式測量裝置，能夠解決現(xiàn)有的無人機載數(shù)據(jù)測量儀器需要搭載多個GPS模塊和數(shù)傳等裝置的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于無人機的集成式測量裝置，包括無人機，以及無人機上搭載的數(shù)據(jù)測量裝置和附加模塊；所述無人機包括飛行控制系統(tǒng)、電源管理單元、GPS、數(shù)傳；所述電源管理單元分別通過數(shù)據(jù)線連接GPS、飛行控制系統(tǒng)、附加模塊；所述電源管理單元用以給與其連接的設備供電，并起到轉接作用，使得與其連接的設備之間能夠相互訪問；所述飛行控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)傳，向數(shù)傳發(fā)送信息，并接收數(shù)傳發(fā)送的控制指令；

所述附加模塊包括微處理單元、解碼單元；微處理單元通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)測量裝置，數(shù)據(jù)測量裝置將所采集到的氣象信息發(fā)送至微處理單元；微處理單元連接解碼單元，將所獲取的氣象信息發(fā)送給解碼單元；解碼單元對所獲取的氣象信息進行解碼，使其符合飛行控制系統(tǒng)的要求；通過電源管理單元的轉接作用將解碼后的氣象信息發(fā)送至飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)將該信息發(fā)送給數(shù)傳，數(shù)傳將其發(fā)送至地面接收裝置。

進一步的，所述數(shù)據(jù)測量裝置為移動氣象站、PM2.5傳感器。

本實用新型的有益效果是：無人機搭載數(shù)據(jù)測量裝置測量氣象要素等信息時，有效利用了無人機自帶的GPS和數(shù)傳等裝置，不需要重復安裝儀器，提高了平臺工作效率；減少無人機載重，提高了無人機的可用性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的信號流向圖；

圖中標號：1、電源管理單元；2、飛行控制系統(tǒng)；3、數(shù)傳；4、GPS；5、數(shù)據(jù)測量裝置；6、微處理單元；7、解碼單元。

具體實施方式

為了使實用新型的目的、技術方案以及優(yōu)點更清楚明白，以下結合附圖及實例，對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，電源管理單元1分別通過數(shù)據(jù)線連接GPS4、飛行控制系統(tǒng)2、附加模塊連接，數(shù)傳3(無線數(shù)傳電臺)通過舵機線連接飛行控制系統(tǒng)2，數(shù)據(jù)測量裝置5通過數(shù)據(jù)線連接附加模塊。附加模塊包括微處理單元6、解碼單元7，微處理單元6連接解碼單元7。微處理單元6連接數(shù)據(jù)測量裝置5，解碼單元7連接電源管理單元1。電源管理單元1用以給與其連接的設備供電，并起到轉接作用，使得與其連接的設備之間能夠相互訪問。

如圖2所示，數(shù)據(jù)測量裝置5將所測氣象信息發(fā)送給微處理單元6，微處理單元6將氣象信息發(fā)送給解碼單元7，解碼單元7將氣象信息解碼，使其符合飛行控制系統(tǒng)2的通信協(xié)議要求，然后通過電源管理單元1的轉接作用，將解碼后的氣象信息發(fā)送給飛行控制系統(tǒng)2。飛行控制系統(tǒng)2將氣象信息和GPS4采集的無人機位置信息通過數(shù)傳3發(fā)送給無人機地面站。無人機地面站發(fā)送的控制指令通過數(shù)傳3發(fā)送給飛行控制系統(tǒng)2。

飛行控制系統(tǒng)2可以是移動氣象站或PM2.5傳感器，移動氣象站可以使用WX200型號的AIRMAR移動氣象站。PM2.5傳感器可以使用[SDS011]高精度激光PM2.5傳感器模塊。