一种高空五要素无人机气象站的制作方法

1.本实用新型属于气象监测技术领域，更具体地说，特别涉及一种高空五要素无人机气象站。


背景技术：

2.高空气象站是指承担高空探测业务的人员及高空探测设备组成的气象站。其主要任务是探测高空温度、气压、湿度、风向、风速等，我们通常说的五要气象站指的就是能同时监测风速、风向、温度、湿度、气压气象数据的气象站，高空大气的活动情况，对于地面天气系统的发生发展，有着非常密切的关系。为了更好地认识大气变化规律，提高天气预报准确率，适应服务的需要以及获取高空各层次的气象资料，高空探测具有一定的必要性。
3.基于上述，本发明人发现存在以下问题：现在的无人机气象站主要通过顶部搭载小型气象站或者底部挂载装有气象传感器的挂仓的方式来进行高空的气象探测，但是风速风向传感器通常距离无人机的螺旋桨较近，传感器附近的气流被螺旋桨扰动，导致测量的数据不够精准，无法获得准确的风速风向信息。
4.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种高空五要素无人机气象站，以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高空五要素无人机气象站，以解决现在的风速风向传感器与无人机的螺旋桨较近，无法获得准确的风速风向信息的问题。
6.本实用新型高空五要素无人机气象站的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
7.一种高空五要素无人机气象站，包括飞行机构和气象探测机构，所述飞行机构包括无人机机身，所述无人机机身一端的顶部设有延长杆，所述延长杆的顶部固定安装有三维风速风向仪，所述延长杆为碳纤维材质。
8.采用上述进一步方案的有益效果是，通过延长杆的设置，便于将三维风速风向仪远离螺旋桨，使螺旋桨工作过程中对气流的扰动影响不到三维风速风向仪对风速风向的监测，并且延长杆的材质是碳纤维，进一步减少装置的重量，减少无人机飞行时的阻力。
9.进一步的，所述无人机机身顶部设有百叶仓，所述百叶仓内部设有温度计、气压传感器和湿度计。
10.采用上述进一步方案的有益效果是，通过百叶仓的设置，便于保护温度计、气压传感器和湿度计，防止阳光对温度计进行直射，使温度计无法测出准确的温度。
11.进一步的，所述三维风速风向仪、温度计、气压传感器和湿度计均设有信号输出端。
12.采用上述进一步方案的有益效果是，通过三维风速风向仪、温度计、气压传感器和湿度计均设有信号输出端，便于将测得的气象五要素数据传输到采集器中进行处理。
13.进一步的，所述无人机机身的另一端顶部设有摄像机，所述无人机机身的侧面设有四根机架，所述机架为镂空结构，四根所述机架的一端均与无人机机身固定安装，所述机架另一端的顶部设有电机，所述电机的动力输出端固定安装有螺旋桨。
14.采用上述进一步方案的有益效果是，通过机架为镂空结构，在不影响强度的情况下，进一步的降低装置重量，便于无人机飞行。
15.进一步的，所述无人机机身底部的四个角均设有支架。
16.采用上述进一步方案的有益效果是，通过支架的设置，有益于平衡装置的重心，便于控制装置飞行的姿态，同时起到着陆时缓冲和支撑的作用。
17.进一步的，所述无人机机身内部设有图传、接收机、陀螺仪、gps模块、飞行控制器、微型处理器、采集器和无线传输模块，所述三维风速风向仪、温度计、气压传感器和湿度计的信号输出端与采集器的信号输入端通信连接，所述采集器的信号输出端与微型处理器的信号输入端通信连接，所述微型处理器的信号输出端与无线传输模块的信号输入端通信连接，所述无线传输模块的信号输出端与客户端的信号输入端通信连接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是，通过三维风速风向仪、温度计、气压传感器和湿度计的信号输出端与采集器的信号输入端通信连接，采集器的信号输出端与微型处理器的信号输入端通信连接，微型处理器的信号输出端与无线传输模块的信号输入端通信连接，无线传输模块的信号输出端与客户端的信号输入端通信连接，便于将三维风速风向仪、温度计、气压传感器和湿度计测得的气象五要素实时数据传输到客户端，便于工作人员进一步的处理使用，通过图传的设置，便于技术员获得实时的摄像头录制的画面，便于对装置的飞行进行控制，通过陀螺仪的设置，装置控制飞行姿态，通过gps模块的设置，便于技术员获取装置空间位置，便于控制飞行，通过接收机和飞行控制器的设置，便于技术员使用遥控器远程对装置的飞行进行控制。
19.进一步的，所述无人机机身底端设有电池仓，所述电池仓内部设有电源，所述电源为飞行机构和气象探测机构提供电源。
20.采用上述进一步方案的有益效果是，通过电池仓的设置，便于在电源电量用尽时更换新的电源。
附图说明
21.图1是本实用新型一种高空五要素无人机气象站第一立体示意图。
22.图2是本实用新型气象探测机构系统示意图。
23.图3是本实用新型飞行机构操作系统示意图。
24.图4是本实用新型百叶仓爆炸立体示意图。
25.图5是本实用新型一种高空五要素无人机气象站第二立体示意图。
26.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
27.101、飞行机构；102、气象探测机构；103、采集器；104、微型处理器；105、无线传输模块；10101、无人机机身；10102、机架；10103、电机；10104、螺旋桨；10105、摄像机；10106、支架；10107、电池仓；10201、延长杆；10202、三维风速风向仪；10203、百叶仓；10204、温度计；10205、气压传感器；10206、湿度计。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
29.实施例：
30.如附图1至附图5所示：
31.本实用新型提供一种高空五要素无人机气象站，包括飞行机构101和气象探测机构102，飞行机构101包括无人机机身10101，无人机机身10101一端的顶部设有延长杆10201，延长杆10201的顶部固定安装有三维风速风向仪10202，通过延长杆10201的设置，便于将三维风速风向仪10202远离螺旋桨10104，使螺旋桨10104工作过程中对气流的扰动影响不到三维风速风向仪10202对风速风向的监测，延长杆10201为碳纤维材质，通过延长杆10201的材质是碳纤维，进一步减少装置的重量，减少无人机飞行时的阻力。
32.其中，无人机机身10101顶部设有百叶仓10203，百叶仓10203内部设有温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206，通过百叶仓10203的设置，便于保护温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206，防止阳光对温度计10204进行直射，使温度计10204无法测出准确的温度。
33.其中，三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206均设有信号输出端，通过三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206均设有信号输出端，便于将测得的气象五要素数据传输到采集器103中进行处理。
34.其中，无人机机身10101的另一端顶部设有摄像机10105，无人机机身10101的侧面设有四根机架10102，机架10102为镂空结构，四根机架10102的一端均与无人机机身10101固定安装，机架10102另一端的顶部设有电机10103，电机10103的动力输出端固定安装有螺旋桨10104，通过机架10102为镂空结构，在不影响强度的情况下，进一步的降低装置重量，便于无人机飞行。
35.其中，无人机机身10101底部的四个角均设有支架10106，通过支架10106的设置，有益于平衡装置的重心，便于控制装置飞行的姿态，同时起到着陆时缓冲和支撑的作用。
36.其中，无人机机身10101内部设有图传、接收机、陀螺仪、gps模块、飞行控制器、微型处理器104、采集器103和无线传输模块105，通过图传的设置，便于技术员获得实时的摄像头录制的画面，便于对装置的飞行进行控制，通过陀螺仪的设置，装置控制飞行姿态，通过gps模块的设置，便于技术员获取装置空间位置，便于控制飞行，通过接收机和飞行控制器的设置，便于技术员使用遥控器远程对装置的飞行进行控制，三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206的信号输出端与采集器103的信号输入端通信连接，采集器103的信号输出端与微型处理器104的信号输入端通信连接，微型处理器104的信号输出端与无线传输模块105的信号输入端通信连接，无线传输模块105的信号输出端与客户端的信号输入端通信连接，通过三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206的信号输出端与采集器103的信号输入端通信连接，采集器103的信号输出端与微型处理器104的信号输入端通信连接，微型处理器104的信号输出端与无线传输模块105的信号输入端通信连接，无线传输模块105的信号输出端与客户端的信号输入端通信连接，便于将三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206测得的气象五要素实时数据传输到客户端，便于工作人员进一步的处理使用。
37.其中，无人机机身10101底端设有电池仓10107，电池仓10107内部设有电源，电源为飞行机构101和气象探测机构102提供电源，通过电池仓10107的设置，便于在电源电量用尽时更换新的电源。
38.本实施例的具体使用方式与作用：
39.本实用新型，在使用该装置之前，首先确认各个结构的组合是否稳定，然后确认电源的电量是否充足，确认无误后，由技术员启动装置，通过遥控器发送控制指令，接收机接收控制指令并传输给飞行控制器，飞行控制器控制相应的电机10103工作，电机10103工作带动螺旋桨10104转动，螺旋桨10104的转动使装置升起，通过图传传输回来的摄像机10105录制的画面和gps模块对装置的定位确定装置所在的空间位置，通过陀螺仪的使用，获得当前装置的飞行姿态，技术员通过这些信息对遥控器进行操作，将装置飞行的指定的位置，通过三维风速风向仪10202、温度计10204、气压传感器10205和湿度计10206测得的气象五要素数据通过采集器103进行采集，采集器103将数据传输到微型处理器104中进行处理，再通过无线传输模块105传输至客户端，便于工作人员对高空的实时气象五要素数据进行处理分析。
40.本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

技术特征：
1.一种高空五要素无人机气象站，其特征在于：包括飞行机构(101)和气象探测机构(102)，所述飞行机构(101)包括无人机机身(10101)，所述无人机机身(10101)一端的顶部设有延长杆(10201)，所述延长杆(10201)的顶部固定安装有三维风速风向仪(10202)，所述延长杆(10201)为碳纤维材质。2.如权利要求1所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述无人机机身(10101)顶部设有百叶仓(10203)，所述百叶仓(10203)内部设有温度计(10204)、气压传感器(10205)和湿度计(10206)。3.如权利要求2所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述三维风速风向仪(10202)、温度计(10204)、气压传感器(10205)和湿度计(10206)均设有信号输出端。4.如权利要求1所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述无人机机身(10101)的另一端顶部设有摄像机(10105)，所述无人机机身(10101)的侧面设有四根机架(10102)，所述机架(10102)为镂空结构，四根所述机架(10102)的一端均与无人机机身(10101)固定安装，所述机架(10102)另一端的顶部设有电机(10103)，所述电机(10103)的动力输出端固定安装有螺旋桨(10104)。5.如权利要求1所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述无人机机身(10101)底部的四个角均设有支架(10106)。6.如权利要求1所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述无人机机身(10101)内部设有图传、接收机、陀螺仪、gps模块、飞行控制器、微型处理器(104)、采集器(103)和无线传输模块(105)，所述三维风速风向仪(10202)、温度计(10204)、气压传感器(10205)和湿度计(10206)的信号输出端与采集器(103)的信号输入端通信连接，所述采集器(103)的信号输出端与微型处理器(104)的信号输入端通信连接，所述微型处理器(104)的信号输出端与无线传输模块(105)的信号输入端通信连接，所述无线传输模块(105)的信号输出端与客户端的信号输入端通信连接。7.如权利要求1所述高空五要素无人机气象站，其特征在于：所述无人机机身(10101)底端设有电池仓(10107)，所述电池仓(10107)内部设有电源，所述电源为飞行机构(101)和气象探测机构(102)提供电源。

技术总结
本实用新型提供一种高空五要素无人机气象站，涉及气象监测技术领域，解决了现在的风速风向传感器与无人机的螺旋桨较近，无法获得准确的风速风向信息的问题，包括包括飞行机构和气象探测机构，所述飞行机构包括无人机机身，所述无人机机身一端的顶部设有延长杆，所述延长杆的顶部固定安装有三维风速风向仪，所述延长杆为碳纤维材质。本装置通过延长杆的设置，便于将三维风速风向仪远离螺旋桨，使螺旋桨工作过程中对气流的扰动影响不到三维风速风向仪对风速风向的监测，并且延长杆的材质是碳纤维，进一步减少装置的重量，减少无人机飞行时的阻力。行时的阻力。行时的阻力。


技术研发人员：付宁 刘硕航 吉泓宇 唐安志 肖南 徐浩
受保护的技术使用者：长春华信气象科技有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/4/19