CN107577001A - 一种人工影响天气火箭弹信息收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工影响天气火箭弹信息收集系统，包括：火箭弹数据无线发射装置、升空数据收集装置和后台控制终端，火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹自带的飞行数据收集装置相连；升空数据收集装置安装在无人机或系留气球中，与无人机或系留气球自带的控制装置相连；升空数据收集装置用于遥测火箭弹的落地位置，以控制无人机或系留气球的飞行状态，并对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置无线通信以进行数据传输；后台控制终端与所述升空数据收集装置远程连接，以实现指令和数据的传输。通过本发明的技术方案，能够解决现有技术中火箭弹落地后回传数据易丢失，获取不到的问题。
Description
技术领域
本发明涉及人工影响天气设备技术领域，具体涉及一种人工影响天气火箭弹信息收集系统。
背景技术
目前，我国人工影响天气的主要技术是采用发射人工影响天气火箭弹释放催化药剂来改变云的微物理结构，从而达到人工增雨、人工消雹等目的。但是目前使用的人工影响天气火箭弹技术含量较低，对火箭发射后的状态以及最终落点不能做到有效控制和定位。虽然有人在火箭内加装电子传感器来记录发射后火箭状态和落点信息，但是信息回传手段主要通过通信基站、数据卫星、地面无线遥测的方式，这些手段在实际应用中受当时天气、场地、操作人员技术水平影响很大，在实际应用中往往会出现数据丢失、获取不到的情况。
具体来说，通信基站：通信费用较高，受基站布点密度的影响，在野外很多地方没有信号，无法实现通信。卫星通信：通信费用较高，受天气影响较大，在恶劣天气或云层较厚的情况下，卫星信号较弱，通信难以维持，信号带宽较低，传输速率慢。无线遥测：受地形影响较大，有高大建筑物或山脉阻挡时无法收到信号，无法完成通信。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种人工影响天气火箭弹信息收集系统，以解决现有技术中火箭弹落地后回传数据易丢失，获取不到的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种人工影响天气火箭弹信息收集系统，包括：火箭弹数据无线发射装置、升空数据收集装置和后台控制终端，其中，
所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹自带的飞行数据收集装置相连；所述升空数据收集装置安装在无人机或系留气球中，与无人机或系留气球自带的控制装置相连；所述升空数据收集装置用于遥测火箭弹的落地位置，以控制无人机或系留气球的飞行状态，并对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置无线通信以进行数据传输；所述后台控制终端与所述升空数据收集装置通过基站无线连接或通过卫星远程连接，以实现指令和数据的传输。
优选地，所述火箭弹数据无线发射装置中设置有无线调频发射器；所述升空数据收集装置中设置有控制器、定位模块、存储模块及与所述无线调频发射器相配套的无线调频接收器，其中，所述定位模块、存储模块和无线调频接收器分别与所述控制器电连接；所述控制器与所述无人机或系留气球自带的控制装置相连。
优选地，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的风速风向测量传感器。
优选地，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的气压高度计。
优选地，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的无线通信模块和卫星通信模块，所述无线通信模块通过基站与所述后台控制终端无线连接，所述卫星通信模块通过卫星与所述后台控制终端无线连接。
优选地，若所述升空数据收集装置安装在无人机中，所述无人机自带的控制装置包括：无人机控制器及分别与所述无人机控制器电连接的电子罗盘、三轴加速计和无人机伺服机构。
优选地，若所述升空数据收集装置安装在系留气球中，所述系留气球自带的控制装置包括系留气球控制器及分别与所述系留气球控制器电连接的压缩气瓶、气球泄气阀门和转向及姿态控制机构。
优选地，所述无人机或系留气球上设置用于为所述升空数据收集装置供电的蓄电池和太阳能板。
优选地，所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的伞降式人工影响天气火箭弹中。
优选地，所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹降落伞伞仓附近。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
由上述技术方案可知，本发明提供的这种人工影响天气火箭弹信息收集系统，火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹内的飞行数据收集装置相连，由火箭弹内的飞行数据收集装置进行触发控制；升空数据收集装置分为无人机和系留气球两种类型，升空数据收集装置搭载在无人机或系留气球上，与无人机或系留气球自带的控制装置相连，可对无人机或系留气球的飞行状态进行操控，完成升降、巡航、搜索、悬停等动作，对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置无线通信以进行数据传输；同时，由于后台控制终端与所述升空数据收集装置通过基站无线连接或通过卫星远程连接，后台控制终端向升空数据收集装置发送指令，从升空数据收集装置中读取数据，从而实现发射弹落地数据的回传和收集。
相比现有技术，本发明提供的这种人工影响天气火箭弹信息收集系统，满足了气象、人工影响天气、搜救、农业林业野外通讯等行业对大量数据收集的需求，实现了自动搜索、定位、传输的要求；摆脱了常规手段的诸多困扰，节省了成本，简化了操作，可靠性得到进一步提升。通过对数据传输主体的调整，还可应用在其他领域，达到一机多用，大大提高了系统的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种人工影响天气火箭弹信息收集系统的整体示意框图；
图2为本发明一实施例提供的升空数据收集装置的示意框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1，本发明一实施例提供的一种人工影响天气火箭弹信息收集系统，包括：火箭弹数据无线发射装置1、升空数据收集装置2和后台控制终端3，其中，
所述火箭弹数据无线发射装置1安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹自带的飞行数据收集装置相连；所述升空数据收集装置2安装在无人机或系留气球中，与无人机或系留气球自带的控制装置相连；所述升空数据收集装置2用于遥测火箭弹的落地位置，以控制无人机或系留气球的飞行状态，并对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置1无线通信以进行数据传输；所述后台控制终端3与所述升空数据收集装置2通过基站无线连接或通过卫星远程连接，以实现指令和数据的传输。
由上述技术方案可知，本发明提供的这种人工影响天气火箭弹信息收集系统，火箭弹数据无线发射装置1安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹内的飞行数据收集装置相连，由火箭弹内的飞行数据收集装置进行触发控制；升空数据收集装置2分为无人机和系留气球两种类型，升空数据收集装置2搭载在无人机或系留气球上，与无人机或系留气球自带的控制装置相连，可对无人机或系留气球的飞行状态进行操控，完成升降、巡航、搜索、悬停等动作，对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置1无线通信以进行数据传输；同时，由于后台控制终端3与所述升空数据收集装置2通过基站无线连接或通过卫星远程连接，后台控制终端3向升空数据收集装置2发送指令，从升空数据收集装置2中读取数据，从而实现发射弹落地数据的回传和收集。
相比现有技术，本发明提供的这种人工影响天气火箭弹信息收集系统，满足了气象、人工影响天气、搜救、农业林业野外通讯等行业对大量数据收集的需求，实现了自动搜索、定位、传输的要求；摆脱了常规手段的诸多困扰，节省了成本，简化了操作，可靠性得到进一步提升。通过对数据传输主体的调整，还可应用在其他领域，达到一机多用，大大提高了系统的实用性。
参见图2，优选地，所述火箭弹数据无线发射装置1中设置有无线调频发射器；所述升空数据收集装置2中设置有控制器21、定位模块22、存储模块23及与所述无线调频发射器相配套的无线调频接收器24，其中，所述定位模块22、存储模块23和无线调频接收器24分别与所述控制器21电连接；所述控制器21与所述无人机或系留气球自带的控制装置相连。
需要说明的是，升空数据收集装置2的数据收集方法主要通过无线变频传输的方式，原理如下：
火箭弹发射直至落地，火箭弹自带的飞行数据收集装置完成整个数据收集工作，触发启动火箭弹数据无线发射装置1，火箭弹数据无线发射装置1调整无线调频发射器的工作频率，使信号传输距离放至最大(可以通过改变频率来实现信号传输距离的变化)，等待升空数据收集装置2响应。
无人机或系留气球升空后，启动升空数据收集装置2，并将工作频率调低，使信号灵敏度调至最高。
当升空数据收集装置2发现火箭弹数据无线发射装置1发出的信号后，进行信号测向，并给予火箭弹数据无线发射装置1信号反馈，同时调整无人机或系留气球的飞行状态，朝向火箭弹落点方向运动。当升空数据收集装置2和火箭弹数据无线发射装置1处于较理想的传输位置时，双方改变频率使数据传输速率最高，进行数据传输。
数据传输结束后，升空数据收集装置2对无人机或系留气球发出信号，调整无人机或系留气球返回预定地点，再将收集到的数据通过有线或无线方式回传给后台服务器或后台控制终端3。
优选地，所述升空数据收集装置2中还设有与所述控制器21电连接的风速风向测量传感器25。
优选地，所述升空数据收集装置2中还设有与所述控制器21电连接的气压高度计。
优选地，所述升空数据收集装置2中还设有与所述控制器21电连接的无线通信模块26和卫星通信模块27，所述无线通信模块26通过基站与所述后台控制终端3无线连接，所述卫星通信模块27通过卫星与所述后台控制终端3无线连接。
优选地，若所述升空数据收集装置2安装在无人机中，所述无人机自带的控制装置包括：无人机控制器及分别与所述无人机控制器电连接的电子罗盘、三轴加速计和无人机伺服机构。
优选地，若所述升空数据收集装置2安装在系留气球中，所述系留气球自带的控制装置包括系留气球控制器及分别与所述系留气球控制器电连接的压缩气瓶、气球泄气阀门和转向及姿态控制机构。
由上述技术方案可知，本发明提供的这种人工影响天气火箭弹信息收集系统，分为无人机和系留气球两种类型：
无人机类型：火箭弹发射后，施放无人机启动升空数据收集装置2，升空数据收集装置2遥测火箭弹具体位置，并根据火箭弹发射方向以及高空风向风速调整搜寻区域，当发现火箭弹信号后，升空数据收集装置2调整无人机飞行方向，当无人机飞至合适位置时，升空数据收集装置2给予火箭弹数据无线发射装置1信号，双方调整频率进行数据传输，传输结束后升空数据收集装置2给予无人机返回信号，无人机返回预定地点等待进一步指令。
系留气球类型：火箭弹发射后，系留气球充气至预设气压后施放，同时启动升空数据收集装置2，升空数据收集装置2发射无线电波遥测火箭弹具体位置，并根据风向风速测量传感器的数据调整转向及姿态控制机构向火箭弹理论降落点运动，并通过气球泄放气阀门和压缩气瓶调整气球体积完成气球在空间位置的高度变化，从而实现对信号覆盖面的变化搜寻。当发现火箭弹信号后，升空数据收集装置2操纵系留气球飘向火箭弹落点方向，当飞至合适位置时，升空数据收集装置2给予火箭弹数据无线发射装置1信号，双方调整频率进行数据传输，传输结束后升空数据收集装置2操纵气球返回预定地点等待进一步指令。
后台控制终端3可通过无线或卫星等方式对升空数据收集装置2进行指令下发，升空数据收集装置2完成状态信息和数据回传。
优选地，所述无人机或系留气球上设置用于为所述升空数据收集装置2供电的蓄电池28和太阳能板29。
优选地，所述火箭弹数据无线发射装置1安装在待发射的伞降式人工影响天气火箭弹中。
优选地，所述火箭弹数据无线发射装置1安装在待发射的火箭弹降落伞伞仓附近。
可以理解的是，火箭弹降落伞伞仓附近通常无电磁信号遮挡，温度湿度适当，将火箭弹数据无线发射装置1安装于此地，降低了外界环境的干扰，进一步保证了数据回传的完整性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
Claims (10)
1.一种人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，包括：火箭弹数据无线发射装置、升空数据收集装置和后台控制终端，其中，
所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹内，与火箭弹自带的飞行数据收集装置相连；所述升空数据收集装置安装在无人机或系留气球中，与无人机或系留气球自带的控制装置相连；所述升空数据收集装置用于遥测火箭弹的落地位置，以控制无人机或系留气球的飞行状态，并对火箭弹落点周边环境、空中天气现象进行拍照和摄像，并与所述火箭弹数据无线发射装置无线通信以进行数据传输；所述后台控制终端与所述升空数据收集装置通过基站无线连接或通过卫星远程连接，以实现指令和数据的传输。
2.根据权利要求1所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述火箭弹数据无线发射装置中设置有无线调频发射器；所述升空数据收集装置中设置有控制器、定位模块、存储模块及与所述无线调频发射器相配套的无线调频接收器，其中，所述定位模块、存储模块和无线调频接收器分别与所述控制器电连接；所述控制器与所述无人机或系留气球自带的控制装置相连。
3.根据权利要求2所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的风速风向测量传感器。
4.根据权利要求3所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的气压高度计。
5.根据权利要求4所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述升空数据收集装置中还设有与所述控制器电连接的无线通信模块和卫星通信模块，所述无线通信模块通过基站与所述后台控制终端无线连接，所述卫星通信模块通过卫星与所述后台控制终端无线连接。
6.根据权利要求5所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，若所述升空数据收集装置安装在无人机中，所述无人机自带的控制装置包括：无人机控制器及分别与所述无人机控制器电连接的电子罗盘、三轴加速计和无人机伺服机构。
7.根据权利要求6所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，若所述升空数据收集装置安装在系留气球中，所述系留气球自带的控制装置包括系留气球控制器及分别与所述系留气球控制器电连接的压缩气瓶、气球泄气阀门和转向及姿态控制机构。
8.根据权利要求1所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述无人机或系留气球上设置用于为所述升空数据收集装置供电的蓄电池和太阳能板。
9.根据权利要求1～8任一项所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的伞降式人工影响天气火箭弹中。
10.根据权利要求9所述的人工影响天气火箭弹信息收集系统，其特征在于，所述火箭弹数据无线发射装置安装在待发射的火箭弹降落伞伞仓附近。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113900160A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-07 | 北京登火汇智科技有限公司 | 气象探测设备 |
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