本實用新型涉及無人飛行器應用技術，尤其涉及一種基于無人飛行器的紅外線氣象海洋溫濕風壓探測系統(tǒng)。

背景技術：

無人飛行器利用有多個旋翼作為飛行引擎來進行空中飛行，它的尺寸較小、重量較輕、適合攜帶和使用的無人駕駛飛行器一樣能夠攜帶一定的任務載荷，具備自主導航飛行能力。在復雜、危險的環(huán)境下完成特定的飛行任務。同樣也可以用于娛樂，比如彈鋼琴曲，增強現(xiàn)實等虛擬游戲。

傳統(tǒng)測量氣象海洋數(shù)據(jù)方法主要是依靠固定的氣象站、探空氣球、海洋浮標等。因為測量方式、測量儀器自身較為固定，測量數(shù)據(jù)只是局部數(shù)據(jù)，具有局部性，不能測量一個地域不同區(qū)域的氣象海洋數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)不夠真實，而且有的測量儀器較為笨重要靠人力物力的搬運到另一個地方來進行測量，很不方便；再者，氣象海洋探測儀器造價較高，不適合科研工作者使用。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種基于無人飛行器的紅外線溫濕風壓探測系統(tǒng)，利用無人飛行器本身的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)同一高度不同方位或同一方位不同高度的氣象海洋數(shù)據(jù)的采集。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于無人飛行器的紅外線溫濕風壓探測系統(tǒng)，包括采集模塊、測控模塊，所述采集模塊包括微處理單元，所述微處理單元分別連接有電機驅動模塊、紅外線接收發(fā)處理模塊、飛行器定位模塊、第一無線通訊模塊；所述測控模塊包括存儲器，所述存儲器分別連接有第二無線通訊模塊、控制模塊和顯示模塊；

所述紅外線接收發(fā)處理模塊包括發(fā)送驅動接受處理模塊，發(fā)送驅動接受處理模塊連接兩組紅外線接收器和紅外線發(fā)射器，兩組紅外線接收器和紅外線發(fā)射器的紅外線傳輸路徑相互垂直。

進一步的，所述紅外線接收發(fā)處理模塊為MSP430型號紅外線接收發(fā)處理芯片。

進一步的，所述飛行器定位模塊為西門子FM351定位模塊。

進一步的，第一無線通訊模塊、第二無線通訊模塊均為NRF24L01型號芯片。

進一步的，所述電機驅動模塊包括4個直流無刷電機，4個直流無刷電機相互獨立，通過電調串聯(lián)。

本實用新型的有益效果是：首先，本設計利用無人飛行器可以自由飛行的特點，采集不同區(qū)域不同高度的氣象海洋數(shù)據(jù)。其次，紅外線接收發(fā)處理模塊是由兩組相互垂直的紅外線接收器和紅外線發(fā)射器組成，利用其結構的特點可以測得風速風向溫度的值，其中這兩組接收器、發(fā)射器都連接到發(fā)送驅動接收處理模塊上，飛行器定位模塊可以精確定位飛行器在飛行過程中的高度。最后，引入無線通訊模塊，可以通過數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)接收模塊這幾個間的關系實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的通訊傳輸。

附圖說明

圖1為系統(tǒng)的整體結構框圖；

圖2為紅外線接收發(fā)處理模塊內部結構圖；

圖中標號：1、微處理單元；2、電機驅動模塊；3、紅外線接收發(fā)處理模塊；4、飛行器定位模塊；5、第一無線通訊模塊；6、第二無線通訊模塊；7、控制模塊；8、存儲器；9、顯示模塊；10、發(fā)送驅動接受處理模塊；11、紅外線接收器；12、紅外線發(fā)射器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

如圖1所示為一種基于無人飛行器的紅外線溫濕風壓探測系統(tǒng)的整體結構框圖，分為采集模塊和測控模塊兩部分。上部分為采集模塊，包括微處理單元1，微處理單元1分別與電機驅動模塊2、紅外線接收發(fā)處理模塊3、激光定位模塊4、第一無線通訊模塊5連接。測控模塊包括存儲器8，存儲器8分別與第二無線通訊模塊6、控制模塊7和顯示模塊9連接。

微處理單元1接收紅外線接收發(fā)處理模塊3和飛行器定位模塊4檢測得到的數(shù)據(jù)指令。電機驅動模塊2包括4個直流無刷電機，用于驅動微處理單元與電機之間的工作，實現(xiàn)調速限流等控制。紅外線接收發(fā)處理模塊3可以測得空氣中的溫度濕度風向氣壓等數(shù)據(jù)信息。飛行器定位模塊4用于測量同一時刻的高度值。第一無線通訊模塊5和第二無線通訊模塊6用于通訊信號的傳輸和測量數(shù)據(jù)的通訊?？刂颇K7控制著各個功能模塊的工作。存儲器8對于測量處理后的數(shù)據(jù)進行存儲處理。顯示模塊9用于顯示得到的氣象海洋數(shù)據(jù)值和高度值。

當飛行器在工作過程中，由飛行器定位模塊4獲取某一高度的值，紅外線接收發(fā)處理模塊3中的發(fā)射模塊發(fā)射紅外線，接收模塊獲取后，經(jīng)過處理得到數(shù)據(jù)信息。紅外線接收發(fā)處理模塊3和飛行器定位模塊4得到的檢測到的指令經(jīng)過微處理單元1解釋翻譯得到氣象海洋數(shù)據(jù)信息，所得氣象海洋數(shù)據(jù)信息通過與第一無線通訊模塊5、第二無線通訊模塊6實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊交流。然后將接收的數(shù)據(jù)信息存儲到存儲器8中，控制模塊7控制著整個系統(tǒng)的工作，最后的數(shù)據(jù)信息將通過顯示模塊9顯示出來。

圖2是紅外線接收發(fā)處理模塊3內部結構圖，紅外線接收發(fā)處理模塊3包括發(fā)送驅動接受處理模塊10，發(fā)送驅動接受處理模塊10連接兩組相互垂直的紅外線接收器11和紅外線發(fā)射器12，利用其結構的特點可以測得風速風向溫度濕度氣壓等數(shù)據(jù)信息，后將采集的信息傳遞給發(fā)送驅動接收處理模塊進行處理。

以上所述的各個模塊均為現(xiàn)有的商用模塊，本技術領域的技術人員可通過相應的手段獲取。例如，紅外線接收發(fā)處理模塊3可以使用MSP430型號紅外線接收發(fā)處理芯片，飛行器定位模塊4可以使用西門子FM351定位模塊，第一無線通訊模塊5、第二無線通訊模塊6可以使用NRF24L01型號芯片，控制模塊7可以使用ATMEGA328P型號單片機，顯示模塊9可以使用12864液晶顯示屏，存儲器8可以使用NandFlash K9F1G08U0D型號芯片，本實用新型所要保護的是各個模塊之間的連接關系。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。