一种基于双余度固定翼无人机的无线电探空系统

摘要

本发明公开了一种基于双余度固定翼无人机的无线电探空系统，包括固定翼无人机、无线电探空仪和地面站，固定翼无人机带动无线电探空仪升空，无线电探空仪将采集到的数据传输至地面站进行处理。本发明采用双余度传感器，为高精度的挂载MTI和低精度的板载组合传感器，高精度的差分GPS和低精度的气压计，提高固定翼无人机飞行的可靠性与安全性；加入地面站与无线数传模块，可以随时修改自动飞行的航线。本发明用于开展全天候的高分辨率大气边界层探测，在确保探测数据的完整性的同时，还可有效减少人力的支出，是现有大气边界层探测常用手段的可行性替代方案。

主权项

一种基于双余度固定翼无人机的无线电探空系统，其特征在于，包括固定翼无人机、无线电探空仪和地面站，其中，固定翼无人机包括固定翼无人机机体、飞行机构、飞行控制单元、遥控器接收机、传感器模块、第一无线数传模块、电池模块；所述飞行机构包括电子调速器、电机、桨叶、舵机，其中，桨叶安装在电机上；电机位于固定翼无人机机头前端，并通过电子调速器与飞行控制单元连接；舵机通过PWM输出驱动电路与飞行控制单元连接，用来控制升降舵、副翼、方向舵；传感器模块包括MIT姿态传感器、六自由度姿态传感器、三自由度磁场传感器、气压计、差分GPS、空速计，用于实时测量固定翼无人机的当前姿态、高度信息；飞行控制单元分别与与MIT姿态传感器、六自由度姿态传感器、三自由度磁场传感器、气压计、差分GPS、空速计、遥控器接收机、无线数传模块、电池模块连接；无线电探空仪包括供电的电源模块、微型处理器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器、卫星定位导航传感器、第二无线数传模块；无线电探空仪设置在固定翼无人机机体内；地面站包括控制模块、存储模块、地面无线数传模块和遥控器，其中，地面无线数传模块分别与第一、第二无线数传模块进行无线通讯；地面站控制固定翼无人机升空后，无线电探空仪中各传感器采集到的数据通过第二无线数传模块传输至地面站；地面无线数传模块将接收到的数据传输至存储模块进行存储，以供工作人员调用。