CN211033053U

CN211033053U - 一种支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板

Info

Publication number: CN211033053U
Application number: CN201921976403.4U
Authority: CN
Inventors: 王小明; 张�杰; 牛猛; 温晓静; 刘卓斌
Original assignee: Shengyao Suzhou Aviation Technology Co ltd
Current assignee: Shengyao Suzhou Aviation Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2029-11-15

Abstract

本实用新型提供一种支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，包括：扩展板本体，扩展板本体设在无人机上；气象传感器，气象传感器用于测量相对气象参数；加速度计，加速度计集成在扩展板本体上，加速度计用于测量无人机的加速度参数并将加速度参数传递至扩展板本体；罗盘，罗盘集成在扩展板本体上，罗盘用于测量无人机的方向参数并将方向参数传递至扩展板本体；第一串口，第一串口将相对气象参数传递至扩展板本体；第二串口，扩展板本体将加速度参数、方向参数与相对气象参数对比计算得到真实气象参数，第二串口将真实气象参数传递至无人机。本实用新型的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板可获得真实气象参数，测量精度高。

Description

一种支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板。

背景技术

目前采用的气象传感器可检测温度、湿度、风速、降雨量等气象信息，当气象传感器固定安装在某一位置时，测得的风速风向与位置信息数据均为实际值。但在无人机平台上搭载传感器时，无人机不会固定某一位置不动，而是处于实时移动的状态，这样测得的风速风向数据就为相对值，相对值与实际值之间具有偏差，气象传感器也无法测得位置信息。因此，无人机搭载气象传感器进行气象监测时，因无人机的移动，使得传感器测得风速风向数据只能视为相对风速风向，且位置数据无法测得。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，能够更准确测量各种气象参数。

根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，包括：扩展板本体，所述扩展板本体设在无人机上；气象传感器，所述气象传感器设在所述无人机上且与所述扩展板本体相连接，所述气象传感器用于测量相对气象参数；加速度计，所述加速度计集成在所述扩展板本体上，所述加速度计用于测量所述无人机的加速度参数并将所述加速度参数传递至所述扩展板本体；罗盘，所述罗盘集成在所述扩展板本体上，所述罗盘用于测量所述无人机的方向参数并将所述方向参数传递至所述扩展板本体第一串口，所述第一串口将所述相对气象参数传递至扩展板本体；第二串口，所述扩展板本体将所述加速度参数、所述方向参数、所述坐标参数与所述相对气象参数对比计算得到真实气象参数，所述第二串口将所述真实气象参数传递至所述无人机。

根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，通过在扩展板本体上集成加速度计和罗盘，并通过扩展板本体对加速度参数、方向参数和相对气象参数进行计算和处理，可获得真实气象参数，测量精确度高。

根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板还具有以下技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板还包括：GPS模块，所述GPS模块集成在所述无人机上且与所述扩展板本体相连以测量所述无人机的坐标参数并将所述坐标参数传至所述扩展板本体。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一串口形成为232串口。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二串口形成为USART串口。

根据本实用新型的一个实施例，所述真实气象参数经无线数传输到地面接收端。

根据本实用新型的一个实施例，所述气象传感器内部集成了温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器和雨量传感器以分别用于测量温度参数、湿度参数、风速参数、风向参数和雨量参数。

根据本实用新型的一个实施例，所述罗盘形成为磁罗盘。

根据本实用新型的一个实施例，所述罗盘形成电子罗盘。

根据本实用新型的一个实施例，所述罗盘与所述无人机的飞行方向同向设置。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板与无人机的一个结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板与无人机的又一个结构示意图。

附图标记：

支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100；

扩展板本体10；气象传感器20；加速度计30；罗盘40；无人机50。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图具体说明根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100包括扩展板本体10、气象传感器20、加速度计30、罗盘40、第一串口和第二串口（未图示）。

具体而言，扩展板本体10设在无人机50上，气象传感器20设在无人机50上且与扩展板本体10相连接，气象传感器20用于测量相对气象参数，加速度计30集成在扩展板本体10上，加速度计30用于测量无人机50的加速度参数并将加速度参数传递至扩展板本体10，罗盘40集成在扩展板本体10上，罗盘40用于测量无人机50的方向参数并将方向参数传递至扩展板本体10。第一串口将相对气象参数传递至扩展板本体10，扩展板本体10将加速度参数、方向参数与相对气象参数对比计算得到真实气象参数，第二串口将真实气象参数传递至无人机50。

换言之，支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100主要由扩展板本体10、气象传感器20、加速度计30、罗盘40、第一串口和第二串口组成，扩展板本体10安装在无人机50内部，气象传感器20设在无人机50上且高度高于无人机50螺旋桨的高度，如图2所示，在无人机50上设置一个高于螺旋桨的柱子以安装气象传感器20，从而避免高速转动的螺旋桨对气象传感器20的数据采集产生干扰，扩展板本体10与气象传感器20相连接，扩展板本体10是一种电路板，气象传感器20用于测量相对气象参数，并通过第一串口将气象参数传递至扩展板本体10，加速度计30和罗盘40分别集成在扩展板本体10上，加速度计30与罗盘40集成为一个芯片，便于组装，加速度计30测量无人机50飞行时无人机50的加速度参数，罗盘40测量无人机50飞行时无人机50的方向参数，扩展板板体10对比和计算相对加速度参数、方向参数和相对气象参数，对相对气象参数进行校准得到真实气象参数，第二串口将真实气象参数传递至无人机50，扩展板本体10上集成了一个单片机以用于处理加速度计30和罗盘40测量的参数，单片机的型号为STM32F405。罗盘40测得方向参数和加速度计30测得的加速度参数通过单片机处理得到无人机50飞行速度。也就是说，气象传感器20检测多种气象参数，风速是其中一个需要校正的参数，气象传感器20采集的风速

、风向（即为实际风向，相对地坐标系）等数据，加速度计30间接测量无人机50飞行速度，罗盘测量无人机50飞行方向

（相对地坐标系），由此，可得到风向与无人机50飞行方向的夹角θ。所以，实际风速按照平行四边形法则计算，即为

=

-

cosθ，θ

（0，2π）。

由此，根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100，通过在扩展板本体10上集成加速度计30和罗盘40，并通过扩展板本体10对加速度参数、方向参数和相对气象参数进行计算和处理，可得到真实气象参数，精确度高。

根据本实用新型的一个实施例，支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板还包括GPS模块（未图示），GPS模块设在无人机50上且与扩展板本体10上以测量无人机50的坐标参数并将坐标参数传至扩展板本体10，GPS模块安装在无人机50的下方且高于螺旋桨设置，利用GPS模块测量无人机50的位置数据参数，进而得到不同海拔高度、不同经纬度的气象数据。

可选地，第一串口（未图示）可以为232串口。进一步地，第二串口（未图示）可以为USART串口，第一串口和第二串口主要用于传输数据，传输速度快。

根据本实用新型的一个实施例，真实气象参数经无线数传输到地面接收端。

也就是说，第二串口将真实气象参数传递至无人机50，无人机50可通过无线数传输方式将真实气象参数传输到地面接收端，在地面接收端显示各项气象数据。

根据本实用新型的又一个实施例，气象传感器20内部集成了温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器和雨量传感器以分别用于测量温度参数、湿度参数、风速参数、风向参数和雨量参数。也就是说，气象传感器20可以是由多个传感器集成的一个传感器的统称，结构简单，便于安装和维修。

根据本实用新型的又一个实施例，罗盘40可以为磁罗盘40。可选地，罗盘40可以为电子罗盘40，电子罗盘40的测得的数据更直观。

在本实用新型的一个实施例中，罗盘40与无人机50的飞行方向同向设置，罗盘40测量方向参数便于处理和计算。

总而言之，根据本实用新型实施例的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板100，通过在扩展板本体10上集成加速度计30和罗盘40，并通过扩展板本体10对加速度参数、方向参数和相对气象参数进行计算和处理，可得到真实气象参数，精确度高。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，包括：

扩展板本体，所述扩展板本体设在无人机内部；

气象传感器，所述气象传感器设在所述无人机上且与所述扩展板本体相连接，所述气象传感器用于测量相对气象参数；

加速度计，所述加速度计集成在所述扩展板本体上，所述加速度计用于测量所述无人机的加速度参数并将所述加速度参数传递至所述扩展板本体；

罗盘，所述罗盘集成在所述扩展板本体上，所述罗盘用于测量所述无人机的方向参数并将所述方向参数传递至所述扩展板本体；

第一串口，所述第一串口将所述相对气象参数传递至扩展板本体；

第二串口，所述扩展板本体将所述加速度参数、所述方向参数与所述相对气象参数对比计算得到真实气象参数，所述第二串口将所述真实气象参数传递至所述无人机。

2.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，还包括：

GPS模块，所述GPS模块集成在所述无人机上且与所述扩展板本体相连以测量所述无人机的坐标参数并将所述坐标参数传至所述扩展板本体。

3.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述第一串口形成为232串口。

4.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述第二串口形成为USART串口。

5.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述真实气象参数经无线数传输到地面接收端。

6.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述气象传感器内部集成了温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器和雨量传感器以分别用于测量温度参数、湿度参数、风速参数、风向参数和雨量参数。

7.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述罗盘形成为磁罗盘。

8.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述罗盘形成电子罗盘。

9.根据权利要求1所述的支持无人机搭载气象传感器的数据连接扩展板，其特征在于，所述罗盘与所述无人机的飞行方向同向设置。