CN210184070U - 一种基于天气影响作业的无人机 - Google Patents
一种基于天气影响作业的无人机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210184070U CN210184070U CN201920033315.4U CN201920033315U CN210184070U CN 210184070 U CN210184070 U CN 210184070U CN 201920033315 U CN201920033315 U CN 201920033315U CN 210184070 U CN210184070 U CN 210184070U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control system
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- wing
- airborne
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种基于天气影响作业的无人机，无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。与现有技术相比，本实用新型技术方案便于实现在最佳高度和最佳位置对催化剂的有效催化，提高散播效率，提高天气作业效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及人工影响天气作业领域，特别涉及一种基于天气影响作业的无人机。
背景技术
在人工影响天气领域，技术关键是寻找合适的催化剂撒播工具及撒播作业的方式。目前，人工影响天气的主要手段是地面利用高炮和火箭发射器发射催化弹进行催化，或者利用有人驾驶飞机实施碘化银焰条燃烧播撒等方式进行人工影响天气作业，或者利用固定翼无人机或旋翼无人机进行人工影响天气作业。
利用高炮或火箭发射器发射催化炮弹的方式主要存在如下问题：(1)是炮弹的有效管理问题一直困扰使用部门。炮弹是爆炸物，其生产、运输、存储、领用过程管理严格，手续繁琐，容易出现责任事故。(2)发射上天的催化弹万一没有发生爆炸，下坠后容易造成安全事故，严重影响地面人员或财产的安全。(3)作业高度固定，以37高炮为例，作业高度仅能到3-4公里，炮弹达不到我国北方夏季碘化银成核的最佳温度-5℃以上高度，撒播效率低，不能按照实际需要实现最佳高度和最佳位置有效催化。(4)每发炮弹所携带的催化剂—碘化银成核率低，若要达到有效的人工撒播，则发射的炮弹总数相当可观，因此费用也相应的较高。火箭虽然解决了高炮射程高度低的缺陷，但不能准确控制和实时改变火箭的飞行路径，且撒播范围较小。
利用有人驾驶飞机实施人工影响天气作业主要存在如下问题：投入大，人员条件和支持条件均要求高，作业费用高。必须要有机场、飞行员、机上设备操作员和适合有人驾驶飞机飞行的气象条件等才能顺利作业。人工影响天气作业是在复杂天气下作业，增雨效率较高的云区，恰恰是有对流的云区，从安全的角度考虑，通用的有人驾驶飞机不能直接飞入这种云区作业。无法实现一次飞行在不同的高度进行作业，由于速度快，作业最佳时机无法保证。
无人机人工影响天气作业装置和系统是新的发展方向。目前已有的基于无人机的播撒装置及方法方面能检索到的如下：
CN1244472C公开了申请号为CN200410070186的人工影响天气微型无人驾驶飞机。该飞机属于微型固定翼遥控无人飞机，需要抛投起飞和伞降降落，缺点明显。首先是飞行高度和载重量非常有限，否则无法抛投起飞。其次，由于飞机小，抗恶劣气象条件的能力极差。第三是单机工作，不支持机群方式，作业范围非常有限，效率极低。
CN104412878A公开了申请号为CN201310695730的人工影响天气探测作业无人机系统。该实用新型希望解决有人增雨飞机需要较多人力资源支持的问题。但从该实用新型的描述来看，并未明确无人机的类型。不同类型的特点不同，且并非所有类型的无人机均适合人工影响天气作业。该实用新型并未解决方便使用、作业效率和作业效果问题。
CN104412879A公开了申请号为CN201310695742的中兵新型人工影响天气系统。该实用新型希望解决有人增雨飞机在增雨过程中需要较多人力资源的问题。事实上，有人增雨飞机上的作业设备完全可以在接收到命令后自动工作而无需飞行员手动控制。同CN201310695730的实用新型，该实用新型也未明确进行作业的无人机类型，仅将有人驾驶飞机更换为无人驾驶飞机。
CN107318546A公开了申请号为CN201710546418的用于消雹降雨的遥控飞机及消雹降雨方法。该实用新型只是说明该无人飞机属于螺旋桨无线电遥控飞机，并没有明确说明飞机的起飞方式，仅在实施例中说明是固定翼，发射起飞。飞机上安装有两种类型发动机，一种是一台汽油活塞发动机，用于驱动螺旋桨；一种是两台汽油喷气式发动机，起飞和飞行时使用汽油，作业时用于喷洒碘化银溶液。该实用新型存在如下问题：(1)飞机的控制复杂，需要专门的飞控系统和熟练操作的人员；(2)飞机上存在两类三台发动机，成本高昂；(3)利用喷气式或火箭发动机尾管喷出高温气体进行喷洒溶于酒精的碘化银溶液的效果未经实践正事。(4)该飞机只能在平飞时进行喷洒，无法在不同高度通过上升下降方式进行喷洒。(5)飞机通过发射起飞，需要专门的起飞装置并对起飞场地有要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于天气影响作业的无人机，具有便于提高天气作业效率的特点。
根据本实用新型提供的一种基于天气影响作业的无人机，所述无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。
还包括雷达和图像采集装置，分别与机载控制系统相连。
还包括ADS-B收发机，与机载控制系统相连，用于收邻居飞行器所广播的ADS-B信息，并广播ADS-B信息；所述ADS-B信息包括但不限于本机的经维度、高度、速度和编号。
还包括伞降系统，其控制器与机载控制系统相连。
还包括高动态差分北斗\GPS导航接收机，与机载控制系统相连。
还包括卫星收发机，与机载控制系统相连。
还包括无线电收发机，与机载控制系统相连。
所述机载温度传感器采用铂电阻温度传感器。
所述催化剂释放装置包括但不限于碘化银焰条播撒器和/或碘化银溶液喷洒装置。
与现有技术相比，本实用新型技术方案便于实现在最佳高度和最佳位置对催化剂的有效催化，提高散播效率，提高天气作业效率。
附图说明
图1为本实用新型其中一实施例的无人机系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
根据本实用新型提供的一种基于天气影响作业的无人机，所述无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。
如图1所示，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连，便于接收从机载控制系统传来的各种传感和控制信息，从而实现对飞行翼的飞行控制。旋翼驱动电机为无人机提供垂直起降和升降动力。机载温度传感器便于测量云层温度供机载控制系统判断是否达到合适的高度及向上或向下飞行的方向。与机载控制系统相连的催化剂释放装置便于机载控制系统控制释放催化剂，从而实现对天气的影响。
本实用新型方案基于油电混动和/或油机发电供电驱动，旋翼和固定翼的复合翼，既能垂直起降，又能长时间巡航，载重能力强，适应恶劣气象条件下作业要求，飞行高度能满足人工影响天气最佳作业高度要求。巡航高度在3Km-9Km之间可变，续航时间超过3小时的自主飞行无人机。携带人工影响天气装置垂直起降和飞行到指定高度和区域进行作业，既快捷又安全，与现有技术方案相比，效率更高，更安全，便于一键式作业，既避免了现有高炮、火箭作业方式的弊端，也解决了有人固定翼飞机和现有无人机作业存在的问题。
基于上述结构，便于控制无人机飞行到设置的作业区域和高度，根据机载温度传感器测量的云层温度，自动调整飞行的高度，直至飞行高度的云层温度在设置的阈值范围内，再进行催化剂释放，从而便于实现在最佳高度和最佳位置对催化剂的有效催化，提高散播效率，提高天气作业效率。作为本实用新型的一种实施方式，所述催化剂为碘化银催化剂，设置的阈值范围为大于等于-12℃小于-4℃。其中，碘化银最佳散播温度为-5℃。所述催化剂也可以为其他类型的催化剂，设置的阈值范围为催化剂能有效成冰的范围，根据使用的催化剂类型的进行设置。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括雷达和图像采集装置，分别与机载控制系统相连。所述雷达便于实现云层的回波探测，并且便于实现近距离探测和防撞。作为本实用新型的一个实施例，所述图像采集装置采用高速摄像机，便于对云层进行高速摄像。在上述装置的基础上，便于采集云层的反射回波、温度和云层的实时图像；将采集的图像返回给地面监测控制系统，从而便于验证作业效果。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括ADS-B收发机，与机载控制系统相连，用于接收邻居飞行器所广播的ADS-B信息，并广播ADS-B信息；所述ADS-B信息包括但不限于本机的经维度、高度、速度和编号。基于上述结构，无人机广播和接收ADS-B信息，将自己的动态位置通知给设定区域内其他飞行器装置，并接收设定区域内其他飞行器装置的动态位置，从而实现信息避让，确保相互之间的安全。从而实现在两个以上无人机组成的无人机群作业时，保证相互之间的安全。且便于以集群方式在指定空域、区域自动寻找最佳作业云层高度，实现垂直和水平飞行方式高效作业。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括伞降系统，其控制器与机载控制系统相连，从而便于在无人机失去动力时伞降，确保安全。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括高动态差分北斗\GPS导航接收机，与机载控制系统相连，从而便于接收本区的RTK信息和导航卫星系统广播信息并计算本机的经维度、高度和速度。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括卫星收发机，与机载控制系统相连，从而便于通过卫星与地面监测控制系统实现高速通信。
作为本实用新型的一种实施方式，还包括无线电收发机，与机载控制系统相连，从而便于与地面监测控制系统及无人机间实现无线电通信。作为本实用新型的一个具体实施方式，采用宽带无线电收发机，从而便于与地面监测控制系统及无人机间实现高速无线电通信。
作为本实用新型的一种实施方式，所述机载温度传感器采用铂电阻温度传感器。
作为本实用新型的一种实施方式，所述催化剂释放装置包括但不限于碘化银焰条播撒器和/或碘化银溶液喷洒装置。
机载控制系统中的电子设备可以自行研制，也可以选择商用产品。所述高动态差分北斗\GPS导航接收机可选择Trimble BD910DGS670高精度RTK卫星惯导组合定位导航接收机。卫星收发机可根据实际情况选用，例如可选Iridium Core 9523模块。所述ADS-B接收机可选择VT01-UAV或Sagetech公司Sagetech XP系列。所述高速宽带无线收发机可选择视距通信距离30公里的商用无人机图传产品。超小型机载雷达可选用77GHz、97GHz或120GHz防撞雷达产品、超小型毫米波测云雷达或超小型激光雷达产品。高速摄像机可选用能在低温至-20℃温度下工作的工业摄像机或模块。云层温度传感器可选择用铂电阻温度传感器。所述机载控制系统可选择商用硬件自行编写软件实现。所述催化剂释放装置可选用碘化银焰条播撒器或碘化银溶液喷洒装置或其它人工催化剂释放装置。
Claims (9)
1.一种基于天气影响作业的无人机，其特征在于，所述无人机的飞行翼包括旋翼和固定翼；飞行翼的动力机构采用油电混动发电供电或油机发电供电，飞行翼的控制系统与机载控制系统相连；包括机载温度传感器，与机载控制系统相连；还包括与机载控制系统相连的催化剂释放装置。
2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括雷达和图像采集装置，分别与机载控制系统相连。
3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括ADS-B收发机，与机载控制系统相连，用于收邻居飞行器所广播的ADS-B信息，并广播ADS-B信息；所述ADS-B信息包括本机的经维度、高度、速度和编号。
4.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括伞降系统，其控制器与机载控制系统相连。
5.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括高动态差分北斗\GPS导航接收机，与机载控制系统相连。
6.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括卫星收发机，与机载控制系统相连。
7.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括无线电收发机，与机载控制系统相连。
8.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述机载温度传感器采用铂电阻温度传感器。
9.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述催化剂释放装置包括碘化银焰条播撒器和/或碘化银溶液喷洒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920033315.4U CN210184070U (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种基于天气影响作业的无人机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920033315.4U CN210184070U (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种基于天气影响作业的无人机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210184070U true CN210184070U (zh) | 2020-03-27 |
Family
ID=69879529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920033315.4U Active CN210184070U (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种基于天气影响作业的无人机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210184070U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112793782A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-05-14 | 青海大学 | 一种基于无人机的增雨雪方法及系统 |
-
2019
- 2019-01-09 CN CN201920033315.4U patent/CN210184070U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112793782A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-05-14 | 青海大学 | 一种基于无人机的增雨雪方法及系统 |
| CN112793782B (zh) * | 2021-01-14 | 2023-08-04 | 青海大学 | 一种基于无人机的增雨雪方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102243228B1 (ko) | 고정익 항공기의 해제 및 포획 | |
| EP2130766A2 (en) | Anti-collision lighting systems and methods for a micro aerial vehicle | |
| RU2457531C1 (ru) | Способ применения беспилотных летательных аппаратов и устройство управления | |
| CN107792373A (zh) | 一种飞行器空中回收无人机的方法及其系统 | |
| RU2343438C1 (ru) | Автоматический беспилотный комплекс диагностики протяженных объектов, оснащенных собственной информационной системой | |
| CN109601212A (zh) | 一种基于无人机的天气影响作业方法、无人机及计算机可读存储介质 | |
| CN207417155U (zh) | 一种空中投放和回收无人机的飞行器系统 | |
| US20220380045A1 (en) | Combination UAV | |
| CN110806230A (zh) | 基于无人机的生态环境监测方法 | |
| JP2014040234A (ja) | 飛行データを提供するための方法 | |
| CN110749943A (zh) | 一种基于气象无人机的气象探测系统 | |
| KR20150120401A (ko) | 트윈 편향 제어 시스템을 갖는 수직 이착륙 무인 항공기 | |
| CN210184070U (zh) | 一种基于天气影响作业的无人机 | |
| CN107579768B (zh) | 一种基于无线激光通信的航空管制系统 | |
| US10293934B2 (en) | Dual-aircraft system | |
| CN108974316B (zh) | 多旋翼无人热气飞艇系统 | |
| CN218806669U (zh) | 一种基于多旋翼无人机的低慢小目标侦察反制系统 | |
| Yayla | Application of STANAG 4586 standard for Turkish aerospace industries UAV systems | |
| Howard et al. | Survey of unmanned air vehicles | |
| Siddique et al. | Development of an Experimental Unmanned-Aerial System (UAS) to Study the Effects of Adverse Weathers on its Flight Performance | |
| Sasa et al. | Ongoing research on disaster monitoring UAV at JAXA’s Aviation Program Group | |
| CN203465855U (zh) | 无人机障碍报警系统 | |
| KR102248333B1 (ko) | 자가 비행체 관제 시스템 | |
| CN111813141A (zh) | 远程操控无人航空器的飞行任务控制系统和方法 | |
| BEŇO et al. | Unmanned combat air vehicle: MQ-9 Reaper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220322 Address after: 610041 No. 142, Shaoling Heng street, Wuhou District, Chengdu, Sichuan Patentee after: Chengdu Dejin Technology Co.,Ltd. Address before: 610218 floor 1, building 1, No. 269, north section of Hupan Road, Zhengxing street, Tianfu new area, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan Patentee before: SICHUAN WANZHI WODA TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: CHENGDU University OF INFORMATION TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220728 Address after: 610213 1st floor, building 1, No. 269, north section of Hupan Road, Zhengxing street, Tianfu new area, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan Patentee after: SICHUAN WANZHI WODA TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 610041 No. 142, Shaoling Heng street, Wuhou District, Chengdu, Sichuan Patentee before: Chengdu Dejin Technology Co.,Ltd. |