本發(fā)明屬于氣象設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種精確定位的探空氣球的使用方法。
背景技術(shù)：
高空氣象探測是通過探空氣球攜帶的探空儀進行高空氣象數(shù)據(jù)采集，探空氣球通過采用氫氣或者氦氣作為填充氣體；
中國除香港一個氣象臺站外（進口芬蘭vaisala公司AUTOSONDE系統(tǒng)），所有的高空氣象探測側(cè)臺站，探空氣球的充氣，均為手工操作。世界上也只有歐美等少數(shù)幾個發(fā)達國家配備了無人高空氣象探測站。到目前為止，能研制出大氣探測自動充、放氣球裝置的國家只有芬蘭。要實現(xiàn)無人高空氣象探測，首先要解決的不僅是探空氣球自動充氣，同時還有探空氣球的自動恒壓排氣；
探空氣球是人類研究平流層的重要工具，在氣象學發(fā)展和天氣預(yù)報工作中起到了重要作用；探空氣球一般攜帶各類無線電探空儀或其他電子設(shè)備升空，在做到探空氣球自動充氣的同時，也要做到探空氣球的自動排氣限高和限速；
因為在大氣環(huán)境中，特別是高空，其氣壓大小和氣流是及其不穩(wěn)定的，探空氣球內(nèi)的氣體壓力也比較高，加上探空氣球本身充氣后，氣囊壁面會比較薄，如果氣球在一直上升過程中，不對氣球內(nèi)氣壓進行調(diào)整的話，很容易因為氣壓變化過大而發(fā)生破裂，導(dǎo)致探空儀等貴重電子設(shè)備的損壞，甚至會發(fā)生無法回收的情況，同時探空氣球在釋放到空中后，如果通過調(diào)整氣壓對探空氣球的浮力進行調(diào)整，會發(fā)生探空氣球一直上升的情況，如果不加以控制，很難保證氣球位于最佳的觀測高度，同時如果氣球一直上升，最后不僅會導(dǎo)致探空氣球的破裂，同時因為高空氣流速度較快，也很容易發(fā)生探空氣球的丟失；為了防止上述情況的發(fā)生，一般會在探空氣球內(nèi)安裝一個與電子高度計聯(lián)動的泄壓閥，對氣球的壓力進行控制；
ZL201220732719.0中提到了一種可回收的探空氣球，其回收防止主要是通過細繩控制其活動范圍，雖然通過細繩可以良好的限制探空氣球的高度，但也極大的限制了探空氣球的活動空間，而且細繩本身比較容易發(fā)生斷裂或者纏繞，很容易發(fā)生探空氣球以及相關(guān)電子設(shè)備的丟失；
ZL200920044465.1中提出了一套探空氣球自動回收、自動充氣、自動放空的裝置，雖然其相比于先前專利文獻中的探空氣球取消了細繩這個部件，放大了探空氣球的活動空間，同時通過一些氣球的氣壓和導(dǎo)向驅(qū)動設(shè)備和傳感器的配合提高了對探空氣球的控制能力，但是電子設(shè)備本身質(zhì)量比較大，會給探空氣球的負載能力帶來一定的考驗，同時高空的氣溫比較低，很難保證這些傳感器能否正常工作，一旦傳感器發(fā)生失靈，還是會導(dǎo)致探空氣球的失控、丟失或丟失，給觀測站帶來一定的維護負擔。
現(xiàn)有的探空氣球多數(shù)只考慮了上升到一定高度后，球內(nèi)氣壓過高，需要放氣，但是卻沒有考慮回收時，球內(nèi)的氣壓過低，容易墜落。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明需要解決的問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的沒有考慮放氣后回收易墜落的不足，而提供一種可以自動放氣，且放氣后回收時不會墜落的探空氣球。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種精確定位的探空氣球的使用方法，包括以下步驟：
一、組裝探空氣球，探空氣球包括充有氫氣和氦氣的氣囊，還包括充氣放氣組件和動力補償組件和控制器，控制器內(nèi)集成有GPS定位模塊，控制器分別與充氣放氣組件和動力補償組件連接；
充氣放氣組件包括充放氣口、電磁閥、內(nèi)置壓力傳感器、外置壓力傳感器，電磁閥、內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器均與控制器連接，充放氣口設(shè)于氣囊上，充放氣口上設(shè)有電磁閥，內(nèi)置壓力傳感器設(shè)于氣囊內(nèi)，外置壓力傳感器設(shè)于氣囊外；
動力補償組件包括電動機和螺旋翼，電動機通過安裝架固定在氣囊的下方，螺旋翼安裝在電動機的驅(qū)動軸上，電動機與控制器連接；
所述的控制器，用于接收內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器傳送的壓力信號，并根據(jù)內(nèi)外壓差的變化控制電磁閥或電動機的打開或關(guān)閉；
二、打開電磁閥，對氣囊充氣，充氣完成后關(guān)閉電磁閥；
三、探空氣球升空，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差超過預(yù)設(shè)值時，控制器打開電磁閥，進行自動排壓，內(nèi)外壓差到預(yù)設(shè)值時，控制器關(guān)閉電磁閥；
四、探空氣球回收時，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差低于預(yù)設(shè)值時，控制器打開電動機，電動機驅(qū)動螺旋翼為探空氣球提供補償動力；
五、通過GPS定位模塊提供的探空氣球的精確位置找回探空氣球。
氣囊上覆蓋有防護網(wǎng)。
氣囊上設(shè)有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，并儲存于蓄電池中，再由蓄電池為電動機、控制器和電磁閥供電。
螺旋翼由鈦合金材料制成。
螺旋翼的直徑小于等于氣囊的直徑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、克服了探空氣球在升空過程中，球內(nèi)壓力越來越大，容易炸裂的缺陷，通過控制器、電磁閥、內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器之間相互配合，實現(xiàn)自動排壓，能夠有效避免氣囊因內(nèi)部氣壓過大而導(dǎo)致破裂。
2、在探空氣球回收過程中，由于之前放過氣，浮力減小，再加上氣象數(shù)據(jù)測量裝置的負重，下降的速度會越來越快，存在墜落的危險，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差低于預(yù)設(shè)值時，控制器打開電動機，電動機驅(qū)動螺旋翼為探空氣球提供補償動力，防止墜毀。
3、GPS定位模塊可以精確定位探空氣球，準確了解探空氣球的具體位置，更加利于數(shù)據(jù)分析，也方便尋找回收的探空氣球。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的探空氣球的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1-氣囊，2-充放氣口，3-電磁閥，4-內(nèi)置壓力傳感器，5-外置壓力傳感器，6-電動機，7-螺旋翼。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1所示，一種精確定位的探空氣球的使用方法，包括以下步驟：
一、組裝探空氣球，探空氣球包括充有氫氣和氦氣的氣囊，還包括充氣放氣組件和動力補償組件和控制器，控制器內(nèi)集成有GPS定位模塊，控制器分別與充氣放氣組件和動力補償組件連接；
充氣放氣組件包括充放氣口、電磁閥、內(nèi)置壓力傳感器、外置壓力傳感器，電磁閥、內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器均與控制器連接，充放氣口設(shè)于氣囊上，充放氣口上設(shè)有電磁閥，內(nèi)置壓力傳感器設(shè)于氣囊內(nèi)，外置壓力傳感器設(shè)于氣囊外；
動力補償組件包括電動機和螺旋翼，電動機通過安裝架固定在氣囊的下方，螺旋翼安裝在電動機的驅(qū)動軸上，電動機與控制器連接；
所述的控制器，用于接收內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器傳送的壓力信號，并根據(jù)內(nèi)外壓差的變化控制電磁閥或電動機的打開或關(guān)閉；
二、打開電磁閥，對氣囊充氣，充氣完成后關(guān)閉電磁閥；
三、探空氣球升空時，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差超過預(yù)設(shè)值時，控制器打開電磁閥，進行自動排壓，內(nèi)外壓差到預(yù)設(shè)值時，控制器關(guān)閉電磁閥；
四、探空氣球回收時，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差低于預(yù)設(shè)值時，控制器打開電動機，電動機驅(qū)動螺旋翼為探空氣球提供補償動力；
五、通過GPS定位模塊提供的探空氣球的精確位置找回探空氣球。
氣囊上覆蓋有防護網(wǎng)。
氣囊上設(shè)有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，并儲存于蓄電池中，再由蓄電池為電動機、控制器和電磁閥供電。
螺旋翼由鈦合金材料制成。
螺旋翼的直徑小于等于氣囊的直徑。
使用時：
探空氣球在升空過程中，球內(nèi)壓力越來越大，容易炸裂的缺陷，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差超過預(yù)設(shè)值時，控制器打開電磁閥，實現(xiàn)自動排壓，內(nèi)外壓差到預(yù)設(shè)值時，控制器關(guān)閉電磁閥，能夠有效避免氣囊因內(nèi)部氣壓過大而導(dǎo)致破裂。
探空氣球在回收過程中，由于之前放過氣，浮力減小，再加上氣象數(shù)據(jù)測量裝置的負重，所以在下降的過程中，下降的速度會越來越快，存在墜落的危險，內(nèi)置壓力傳感器和外置壓力傳感器將壓力信號傳送給控制器，內(nèi)外壓差低于預(yù)設(shè)值時，控制器打開電動機，電動機驅(qū)動螺旋翼為探空氣球提供補償動力，防止墜毀。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。