一种大气环境自动监测飞行器的制作方法

本实用新型属于环境科学与环境工程、遥感科学与技术、航空与通信技术交叉领域，具体涉及一种大气环境自动监测飞行器。

背景技术：

随着全球经济的不断发展，工业和生活污染物的大气排放总量不断增加、范围持续扩大，雾霾、或局部大气污染现象日趋严重，已成为中国和许多经济高速发展国家或区域的环境关注焦点，这种污染现象将逐渐影响全球大气环境。目前，PM2.5主要通过地面环境监测站网获得，站点覆盖有限，且无法提供垂直分布数据。卫星遥感覆盖范围大，缺乏近地面垂直分布探测数据。

为了解决上述问题，申请号为CN201610762798.2的实用新型专利申请公开了一种用于环保监测的飞行器，其特征在于，包括无人机本体、探测模块、气体监测模块、无线网络收发模块、中央控制系统；所述探测模块设置于无人机本体下方，探测模块包括用于采集彩色图像信息的摄像头和用于将彩色图像信息发送给中央控制系统的通信单元；所述气体监测模块用于通过传感器监测特定区域内的大气状况，监测的数据通过所述无线网络收发模块发送至中央控制系统。现有的无人机通常为旋翼式的，其飞行时间在通常在15-30分钟，而针对空气环境检测的时间通常是需要保证一定的滞空时间、而且检测高度较高，因此现有的环保监测的飞行器通常只能进行快速的激光、拍照等短时间的检测，并将检测数值通过无线网络收发模块反馈至中央控制系统中，而无法对大气进行采样，对大气环境中的空气指标进行有效的检测，其检测范围小、数据不稳定。

技术实现要素：

为克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种大气环境自动监测飞行器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种大气环境自动监测飞行器，其特征在于：包括无人机搭载平台、设置于无人机搭载平台上的至少一个大气采样器，所述无人机搭载平台包括电动驱动系统、气包稳定系统和动力控制系统，该电动驱动系统借由电池提供驱动力驱动无人机搭载平台升降和平移，该气包稳定系统包括一安装于无人机搭载平台上用于无人机在高空中时为无人机搭载平台提供浮力的氦气包，该动力控制系统分别与电动驱动系统和气包稳定系统连接以切换或使电动驱动系统和气包稳定系统相互配合。

优化的，还包括定时控制装置，该定时控制装置与动力控制系统连接以控制无人机搭载平台在设定的时间范围内启动或停止。

优化的，还包括定位控制装置，该定位控制装置与动力控制系统连接以指定无人机搭载平台飞行到特定区域。

优化的，电动驱动系统包括电池组件、叶片组件和驱动机构，该驱动机构带动叶片组件旋转，该电池组件为驱动机构提供电力。

优化的，气包稳定系统包括支架平台和自动充气装置，该支架平台设置于叶片组件上方用于支充气后的撑氦气包，该自动充气装置设置于支架平台中并与电池组件连接。

优化的，大气采样器包括集气罩、采样芯材和支架，该集气罩通过支架安装于无人机搭载品台上，该采样芯材安装于集气罩内。

优化的，集气罩的进气端与叶片组件相对布置，该叶片组件旋转时向集气体罩中送入空气。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型提供的大气环境自动监测飞行器，可通过电动驱动系统和气包稳定系统增加无人机搭载平台的滞空时间，使无人机搭载平台能够实现在飞行或滞空过程中对大气的污染情况进行同步采集，大气采样装置与叶片组件相配合，提高在单位时间内通入集气罩中的风量，进而在保证检测指标多样、数据稳定的前提下，缩短采样时间；该种大气环境自动监测飞行器的控制方式多样，可配合不同的天气情况进行工作。

附图说明

图1为本实用新型大气环境自动监测飞行器立体结构示意图。

图2为本实用新型大气环境自动监测飞行器立体结构示意图。

图3为本实用新型大气环境自动监测飞行器立体结构示意图。

图4为本实用新型大气环境自动监测飞行器大气采样器的结构示意图。

图5为本实用新型大气环境自动监测飞行器大气采样器的内部结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1至图5所示，一种大气环境自动监测飞行器，包括无人机搭载平台1、大气采样器2、定时控制装置3、定位控制装置4；

无人机搭载平台1包括电动驱动系统11、气包稳定系统12和动力控制系统 13，

该电动驱动系统1借由电池提供驱动力驱动无人机搭载平台1升降和平移，电动驱动系统11包括电池组件111、叶片组件112和驱动机构113，该驱动机构113带动叶片组件112旋转，该电池组件111为驱动机构113提供电力，

该气包稳定系统12包括支架平台121、氦气包122、自动充气装置123，该支架平台121设置于叶片组件上方用于支充气后的撑氦气包122，该自动充气装置123设置于支架平台121中并与电池组件连接，该自动充气装置123与氦气包122连接，氦气包122充气候

一安装于无人机搭载平台上用于无人机在高空中时为无人机搭载平台提供浮力的氦气包121，气包稳定系统12包括支架平台121和自动充气装置122；

该动力控制系统13分别与电动驱动系统11和气包稳定系统12连接以切换或使电动驱动系统11和气包稳定系统12相互配合；

大气采样器2包括集气罩21、采样芯材22和支架23，该集气罩21通过支架23安装于无人机搭载品台1上，该采样芯材22安装于集气罩21内，集气罩 21的进气端与叶片组件112相对布置，该叶片组件112旋转时向集气体罩21中送入空气；

定时控制装置3，该定时控制装置3与动力控制系统11连接以控制无人机搭载平台1在设定的时间范围内启动或停止；

定位控制装置4，该定位控制装置与动力控制系统13连接以指定无人机搭载平台飞行到特定区域，该定位控制装置具有基于北斗或GPS的导航芯片的。

上述的大气环境自动监测飞行器，其控制步骤如下：

步骤1，通过定时控制装置3设定自动飞行时间、通过定位控制装置4自动飞行区域，自动监测飞行器在设定的时间飞行时间自动启动，并能在设定的飞行区域内飞行，进行采集工作；

步骤2，检测区域环境时，动力控制系统分别切换或使电动驱动系统和气包稳定系统相互配合，将无人机搭载平台送至待检测区域中的高度位置；

步骤3，大气采样器根据检测需要，当检测区域内大气污染情况时无人机飞行期间同步进行大气采样，当检测特定位置或特定高度的大气情况时在无人机搭载平台滞空至检测位置时候采集空气中的粉层颗粒；

步骤4，采集完成后，动力控制系统分别切换或使电动驱动系统和气包稳定系统相互配合，将无人机搭载平台送回。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型提供的一种大气环境自动监测飞行器，可通过电动驱动系统和气包稳定系统增加无人机搭载平台的滞空时间，使无人机搭载平台能够实现在飞行或滞空过程中对大气的污染情况进行同步采集，大气采样装置与叶片组件相配合，提高在单位时间内通入集气罩中的风量，进而在保证检测指标多样、数据稳定的前提下，缩短采样时间；该种大气环境自动监测飞行器的控制方式多样，可配合不同的天气情况进行工作。

上述仅为本实用新型的一种具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。