尾气遥感监测,大气环境走航车,无人机大气环境监测
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无人机大气环境监测——大气监测无人机环境气象监测

2022-06-13 14:20:26

随着气象测量传感器、无人机制造、飞行控制及数据处理等技术的发展,无人机气象探测行业有着的优势,无人机大气环境监测技术逐渐成熟并走向应用。在大区域、长时间、连续气象探测方法在航天器发射与返回、重要武器试验、战场气象测量、恶劣天气监测、龙卷风近距环境探测监视等应用中具有独特的作用和优势。  

气象信息是经济发展规划和农业发展的重要依据,也是国家可持续发展的需要。大气监测无人机在气象监测领域发挥出了自身的优势,低成本、低速、巡航距离远、高可靠性的无人机执行低空飞行任务,操作员可以很方便在地面的控制飞机的飞行路线和飞行高度。

利用无人机技术开展国土资源调查与土地利用监测,可及时地反映各种国土资源的具体情况,增强资源开发、环境保护与灾害防治的预见性,为国土开发与整治,环境和灾害监测,水文地质、工程地质勘查,建设工程选址、选线及城市规划提供依据。

气象监测行业需求

1、我国国土辽阔,气象监测管理具有一定控制面上的局限性,通过现有的人工作业方式,效率不高; 

2、在气象监测天气预报方面,卫星图清晰度不高,无法获取有效的实时气象数据,预报依据不足;  

大气监测无人机主要测量下列气象数据:温度、气压、湿度、风、真高度、各种图像(数据)、云形成类型和大小、能见度、湍流发生和大小、积冰。

为了进行天气预报,世界气象组织(WMO)规定了气象观测要素,其中一些要素可以直接测量,另一些要素由主观估测。主观估测用可见光、红外线和微波成像仪进行探测,所有设备适合系统选择的无人机,如重量、体积。  

大气监测无人机执行任务通常要求无人机按预先选定的航线飞行。许多复杂因素将影响任务的执行,其重要的是无人机的性能。执行任务的方式有三个方面: 

1、直接测量。大气监测无人机装有常规气象传感器,对气象参数直接测量,主要是指温、湿、压等参数。无人机自身作平飞。垂直飞行和低飞,可测量到各层面的气象参数。水平飞行时飞机常保持一定的气压高度。为了对地面气象数据测量更准确,无人机降至150米高度作低空飞行。  



无人机大气环境监测



2、遥感测量。随着遥感技术的发展,大气监测无人机将以遥感测量为主。主要设备有宽波段红外辐射计、宽波段微波被动辐射仪、宽波段太阳被动辐射仪、能见度仪和多普勒雷达等。红外探测分辨率高,可以探测温度和水汽分布,但它受限制的原因是不能透过云层。获得降雨信息好的设备室宽带微波辐射计,它可测量各种云图。  

3、空投探空仪和数据中继。大气监测无人机带十个空投探空仪,在50*50平方公里的面积上均匀散布,下降时间一般为几分钟。

大气监测无人机气象监测优点

1、低成本,性价比好。一架无人机的成本只需有人机的几十分之一,甚至几百分之一,而且使用和维护费用低。

2、无人员伤亡的风险。

3、生存力强。无人机广泛采用塑料、玻璃纤维和其它透波材料,能够快速修复。

4、机动性好。小型无人机机体小、重量轻、不要求有专门设备的机场起降。  

大气监测无人机要求在各种恶劣天气飞行,数据传输系统和飞行控制系统也可能受到干扰,在这种情况下,飞机既要保持较快的速度飞行,准确地测量各种气象数据,因此对大气监测无人机的各系统要求都很高。在低飞测量时,无人机与地面设备失去联系,因此大气监测无人机有自主飞行管理系统。大气监测无人机一般采用导航测风,因此要求有准确的导航定位系统。此外要求各种测量仪器惯性小、准确度高和可靠性好。 


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