[實用新型]一種四軸飛行器氣象站

有效

• 申請號: 201720430556.3
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN206968971U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 邱曉榮;黃能耿;劉全勝
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;G01W1/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 奚勝元,奚曉寧

技術領域

本實用新型涉及數據監測儀器領域，具體涉及一種四軸飛行器氣象站。

背景技術

目前，氣象探測主要是地面觀測和高空探測。地面氣象探測技術已經基本成熟，主要有地面自動氣象站和氣象應急保障車。高空探測主要依據人造衛星影像和高空探測氣球，而對高度范圍1500m內的低空氣象探測還處于發展階段。

與固定的地面自動氣象站相比，四軸飛行器具有靈活機動的優勢，不受時間和地域影響，能夠適時適地的開展氣象探測和保障服務工作。與氣象應急保障車相比，四軸飛行器不僅價格適中，而且彌補了氣象應急保障車只能進行低空探測的弊端。

另外，現有技術通常通過放置多個獨立氣象環境監測器的方法來監控環境的等信息，這極大地增加經濟成本，如果靠人工手持監測器依次監測，則增加人力、時間成本，且十分不便，而且有時待監測的環境險惡復雜，人工監測難以實現。因此利用和借助基于四軸飛行器的氣象站探測未知空間環境具有十分重要意義，也為后期人類直接現場工作起到預警和防范作用。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種四軸飛行器氣象站，只需精準控制四軸飛行器飛行至待測目標區域，通過智能移動終端即可獲取目標區域的氣象數據信息，結合氣壓高度轉換方法，可以獲得不同高度下的氣象數據信息垂直分布特性，為后續人工探測活動做好準備。

本實用新型是采取以下技術方案實現的：

一種四軸飛行器氣象站，包括四軸飛行器和機載氣象站模塊；所述四軸飛行器包括機身；機身由機身上板和機身下板拼接組成，所述機身中安裝有飛行控制模塊；所述機身四周安裝有呈十字交叉狀的四個機械臂，交叉角度為90°；每個機械臂的末端都固定有電子調速器和電機，電機上安裝有螺旋槳；

所述機載氣象站模塊安裝在機身上，機載氣象站模塊包括MCU核心模塊、氣象傳感器套件、OLED顯示屏、WiFi通信模塊和聚合物鋰電池；MCU核心模塊分別與氣象傳感器套件、OLED顯示屏以及WiFi通信模塊相連；聚合物鋰電池與MCU核心模塊、氣象傳感器套件、OLED顯示屏和WiFi通信模塊相連，并為其提供電能；

聚合物鋰電池固定在機身上板和機身下板中間，分別與飛行控制模塊、電機和電子調速器相連，為它們提供電能。

機載氣象站模塊通過WiFi通信模塊與Android智能移動終端匹配，相互傳送指令和環境信息。

所述四個螺旋槳中，兩個螺旋槳順時針旋轉，兩個螺旋槳逆時針旋轉；處于同一直線上的兩個螺旋槳旋轉方向相同。

所述飛行控制模塊采用型號為MultiWii SE v2.5的飛控板。

所述MCU核心模塊采用型號為STM32F407ZG模塊。

所述機載氣象站模塊的氣象傳感器套件的型號為DFROBOT APRS氣象站套件，該套件包含溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風速計、風向儀、雨量器和傳感器接口板；

溫濕度傳感器用于溫濕度測量，氣壓傳感器用于氣壓測量，風速計用于風速測量，風向儀用于風向測量，雨量器用于雨量測量。

四軸飛行器氣象站使用時，機載氣象站模塊所測量的監測數據通過WiFi通信模塊發送到手機、平板電腦等Android智能移動終端上，通過智能移動終端發送的相關指令傳送氣象環境的溫濕度、氣壓、風速、風向、雨量等信息。

所述WiFi通信模塊采用型號為USR-WIFI232-TEVKV2的通信模塊。

所述OLED顯示屏的型號為ALIENTEK 0.96寸藍黃雙色OLED模塊。

本實用新型的有益技術效果是：

本實用新型結構簡單、使用方便；四軸飛行器和機載氣象站模塊使用了聚合物鋰電池進行供電，更加節約能源、利于環境保護；一般情況下，只需精準控制四軸飛行器飛行至待測目標區域，通過智能移動終端即可獲取目標區域的氣象數據信息，結合氣壓高度轉換方法，可以獲得不同高度下的氣象數據信息垂直分布特性，為后續人工探測活動做好準備。解決了未知探測環境中的氣象數據實時監測的難題，可應用于地質勘探、儲藏生產、農林業等領域，使用范圍廣，具有很大的推廣價值。

附圖說明

以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的機載氣象站模塊的框架原理圖。

圖中：1、機身上板，2、機身下板，3、電機，4-1、第一螺旋槳，4-2、第二螺旋槳，4-3、第三螺旋槳，4-4、第四螺旋槳，5、機械臂，6、機載氣象站模塊。

具體實施方式