[發明專利]一種具有自主滑翔功能的氣象觀測系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201810390503.2
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108663726A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王海員;郭延良;趙昌;薛亮;楊洋;王鳳軍
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所
• 主分類號: G01W1/08
• 分類號: G01W1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有自主滑翔功能的氣象觀測系統，包括殼體(1)、輕質充氣管(2)、充氣氣艇(3)、充氣泵(4)、儲氣罐(5)、控制采集系統(6)、銥星模塊(7)、GPS模塊(8)、電池倉(9)、氣象傳感器(10)、蓄電池(11)，其特征在于：在殼體(1)的上端通過輕質充氣管(2)連接有充氣氣艇(3)，充氣氣艇(3)內部充有氦氣；所述輕質充氣管(2)的下端通過安裝在殼體(1)內側的充氣泵(4)和儲氣罐(5)進行相互連接，所述充氣泵(4)出氣端和輕質充氣管(2)的進氣端進行相互連接，充氣泵(4)的進氣端連接儲氣罐(5)的出氣端；在殼體(1)的內側還安裝有控制采集系統(6)、銥星模塊(7)、GPS模塊(8)、電池倉(9)，在殼體(1)的左側安裝有氣象傳感器(10)，在電池倉(9)里面安裝有蓄電池(11)，蓄電池(11)分別與控制采集系統(6)、銥星模塊(7)、GPS模塊(8)、氣象傳感器(10)連接；所述控制采集系統(6)分別與銥星模塊(7)、GPS模塊(8)、氣象傳感器(10)相互連接；

一種具有自主滑翔功能的氣象觀測系統的使用方法，該方法包括如下步驟：

1)、將連接好的本系統，充氣氣艇(3)和儲氣罐(5)中，充進適量氦氣，電池倉(9)中裝入蓄電池(11)，將本系統釋放，系統在浮力的作用下，升上天空；

2)、隨著高度的增加，空氣密度變得稀薄，系統受到的浮力變小，最終浮力和重力達到平衡，系統在空中漂浮；此時通過銥星模塊(7)通訊控制，給控制采集系統(6)下達指令，將充氣氣艇(3)內的部分氦氣抽回儲氣罐(5)，此時，本系統所受浮力小于重力，系統開始下降，由于空氣動力學原理，充氣氣艇開始滑翔下降，除了高度降低，水平方向上運動起來；下降過程中由于空氣密度逐漸變大，當系統所受浮力再次等于重力時，系統將會再次漂浮；

3)、將儲氣罐(5)內適量的氦氣在充入氣球，此時系統會再次回到高空漂浮；

4)、利用上述升降原理，本系統可以完成在空中自主上升和下降滑翔，在升降過程中，采集氣象傳感器(10)數據和GPS模塊(8)提供的位置和高度坐標，并通過銥星模塊(7)通訊，傳輸給地面接收中心，即在自主上升和下降滑翔過程中完成氣象要素的剖面觀測。