人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，解決利用有人增雨飛機(jī)實(shí)施人工催化降雨作業(yè)會耗費(fèi)較多人力資源的問題。系統(tǒng)包括：發(fā)送飛行路徑信息和催雨指令的地面站子系統(tǒng)、無人機(jī)，以及安裝于所述無人機(jī)上的：增雨催化劑播撒設(shè)備；在處理器的控制下，控制增雨催化劑播撒設(shè)備對所述增雨催化劑進(jìn)行處理的控制設(shè)備；接收所述地面站子系統(tǒng)發(fā)送的飛行路徑信息和催雨指令，并對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器采集的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的飛機(jī)控制信號收發(fā)器；根據(jù)所述飛行路徑信息控制所述無人機(jī)飛行、根據(jù)所述催雨指令控制氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器和所述控制設(shè)備的處理器；在所述處理器的控制下，對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的所述氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器。
【專利說明】人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人工影響天氣作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種人工影響天氣探測作業(yè)無 人機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，人工影響天氣的手段是多種多樣的。以人工催化降雨為例，傳統(tǒng)的催化作業(yè) 方式包括：1、采用人工點(diǎn)燃的方式在地面燃燒碘化銀，并利用大氣上升氣流進(jìn)行催化；2、 利用有人增雨飛機(jī)實(shí)施碘化銀焰條燃燒播撒等進(jìn)行催化的方式；等等。
[0003] 上述方式中，第1種方式存在效率低、準(zhǔn)確性低的問題。相對而言，由于第2種方 式中的有人增雨飛機(jī)可駛近甚至進(jìn)入待催化的云層進(jìn)行催雨作業(yè)，從而該種方式的催化效 率和準(zhǔn)確性均較高。
[0004] 上述第2種方式的具體實(shí)現(xiàn)原理為：飛行員根據(jù)安裝在有人增雨飛機(jī)上的信號收 發(fā)器所接收到的由地面站子系統(tǒng)(該地面站子系統(tǒng)可以為工控機(jī)，也可以為可以產(chǎn)生控制 信號的電路，還可以為具備CPU的芯片）發(fā)送的飛行路徑信息，控制有人增雨飛機(jī)飛入待進(jìn) 行人工催化降雨的目標(biāo)區(qū)域(一般為目標(biāo)云層）后，在進(jìn)一步接收到地面站子系統(tǒng)發(fā)送的催 雨指令時，通過對有人增雨飛機(jī)上安裝的增雨催化劑播撒設(shè)備的控制，使得增雨催化劑播 撒設(shè)備對其攜帶的增雨催化劑進(jìn)行處理，比如使得攜帶有碘化銀焰條的增雨催化劑播撒設(shè) 備點(diǎn)燃碘化銀焰條等。
[0005] 上述第2種方式的缺陷在于：需要依靠飛行員駕駛飛機(jī)和手動控制增雨催化劑播 撒設(shè)備，從而會耗費(fèi)較多人力資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中 利用有人增雨飛機(jī)實(shí)施人工催化降雨作業(yè)會耗費(fèi)較多人力資源的問題。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，包括發(fā)送飛行路徑信息和催雨指令的地 面站子系統(tǒng)，還包括無人機(jī)，以及安裝于所述無人機(jī)上的下述設(shè)備：
[0009] 攜帶增雨催化劑的增雨催化劑播撒設(shè)備；
[0010] 在處理器的控制下，控制增雨催化劑播撒設(shè)備對所述增雨催化劑進(jìn)行處理的控制 設(shè)備；
[0011] 接收所述地面站子系統(tǒng)發(fā)送的飛行路徑信息和催雨指令，并對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集 器采集的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的飛機(jī)控制信號收發(fā)器；
[0012] 根據(jù)所述飛行路徑信息控制所述無人機(jī)飛行、根據(jù)所述催雨指令控制氣象環(huán)境數(shù) 據(jù)采集器和所述控制設(shè)備的處理器；
[0013] 在所述處理器的控制下，對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的所述氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器；
[0014] 其中：
[0015] 所述氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接；
[0016] 所述增雨催化劑播撒設(shè)備與所述控制設(shè)備采用有線或無線連接方式相連接；
[0017] 所述控制設(shè)備與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接；
[0018] 所述飛機(jī)控制信號收發(fā)器與所述地面站子系統(tǒng)采用無線連接方式相連接。
[0019] 可選的，所述人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)還包括：
[0020] 安裝于所述無人機(jī)上的下述設(shè)備：
[0021] 采集無人機(jī)的發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述處理器的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集 器；
[0022] 在接收到所述處理器的控制指令后打開無人機(jī)上安裝的降落傘的降落傘控制 器；
[0023] 其中，所述發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接；
[0024] 所述降落傘控制器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例的有益效果如下：
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例提供的人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)通過在無人機(jī)上安裝攜 帶增雨催化劑的增雨催化劑播撒設(shè)備和控制增雨催化劑播撒設(shè)備對增雨催化劑進(jìn)行處理 的控制設(shè)備等設(shè)備，并利用安裝有該些設(shè)備的無人機(jī)來替代有人增雨飛機(jī)執(zhí)行人工催化降 雨作業(yè)，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中利用有人增雨飛機(jī)實(shí)施人工催化降雨作業(yè)會耗費(fèi)較多人力資 源的問題。此外，采用無人機(jī)來實(shí)現(xiàn)催雨，無需飛行員協(xié)助，從而還不會存在無人機(jī)在惡劣 環(huán)境下飛行會使得飛行員面臨較大危險的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 近幾年，隨著無人駕駛飛機(jī)(簡稱無人機(jī)）技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)控制系統(tǒng)的可 靠性以及無人機(jī)的自主飛行能力等都得到了很大的提升。現(xiàn)有技術(shù)中，無人機(jī)的自主飛行 主要是通過無人機(jī)上安裝的飛機(jī)控制信號收發(fā)器和處理器(該處理器一般為控制電路或具 備CPU的芯片）而實(shí)現(xiàn)的。
[0029] 比如，該飛機(jī)控制信號收發(fā)器可以接收地面控制中心所發(fā)送的飛行路徑信息，而 處理器則可以根據(jù)該飛機(jī)控制信號收發(fā)器所接收到的飛行路徑信息，實(shí)現(xiàn)控制無人機(jī)按照 飛行路徑信息進(jìn)行飛行。
[0030] 此外，飛機(jī)控制信號收發(fā)器還可以接收地面控制中心發(fā)送的控制指令并向該地面 站子系統(tǒng)反饋處理器根據(jù)該控制指令控制傳感器采集到的特定信息。
[0031] 而處理器則還可以根據(jù)飛機(jī)控制信號收發(fā)器接收的控制指令，實(shí)現(xiàn)對安裝在無人 機(jī)上的諸如救災(zāi)物質(zhì)投放設(shè)備的控制設(shè)備(該控制設(shè)備一般為控制電路或具備CPU的芯片） 的控制，使得該控制設(shè)備在處理器的控制下，控制與該控制設(shè)備相連接的救災(zāi)物質(zhì)投放設(shè) 備在規(guī)定地點(diǎn)對救災(zāi)物質(zhì)進(jìn)行投放。
[0032] 或者，處理器還可以根據(jù)飛機(jī)控制信號收發(fā)器接收的控制指令，實(shí)現(xiàn)對安裝在無 人機(jī)上的傳感器的控制，使得傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對特定信息(如溫度信息以及濕度信息等）的 采集等等。
[0033] 基于現(xiàn)有技術(shù)中的無人機(jī)的上述功能，將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于人工影響天氣作業(yè)變 得可能。
[0034] 本發(fā)明中，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用有人增雨飛機(jī)實(shí)施人工催化降雨作業(yè)會耗費(fèi) 較多人力資源的問題，提供了一種人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過在無人 機(jī)上安裝攜帶增雨催化劑的增雨催化劑播撒設(shè)備和控制增雨催化劑播撒設(shè)備對增雨催化 劑進(jìn)行處理的控制設(shè)備等設(shè)備，并利用安裝有該些設(shè)備的無人機(jī)來替代有人增雨飛機(jī)執(zhí)行 人工催化降雨作業(yè)，可以避免上述問題。
[0035] 以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施 例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本說明中的實(shí) 施例及實(shí)施例中的特征可以互相結(jié)合。
[0036] 首先，本發(fā)明實(shí)施例提供一種如圖1所示的人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)主要包括發(fā)送飛行路徑信息和催雨指令的地面站子系統(tǒng)11、無人機(jī)12,以及無人機(jī) 12上安裝的下述設(shè)備：
[0037] 攜帶增雨催化劑的增雨催化劑播撒設(shè)備；
[0038] 在處理器的控制下，控制增雨催化劑播撒設(shè)備對增雨催化劑進(jìn)行處理的控制設(shè) 備；
[0039] 接收地面站子系統(tǒng)11發(fā)送的飛行路徑信息和催雨指令，并對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集 器采集的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的飛機(jī)控制信號收發(fā)器；
[0040] 根據(jù)飛行路徑信息控制無人機(jī)12飛行、根據(jù)催雨指令控制氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器 和控制設(shè)備的處理器；
[0041] 在處理器的控制下，對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器。
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例中，對該人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)所包含的無人機(jī)12的 架數(shù)不做限定，可以是一架，也可以是多架。對地面站子系統(tǒng)11的個數(shù)也不做限定，可以是 一個，也可以是多個。并且，一個地面站子系統(tǒng)11可以僅控制一架無人機(jī)12,也可以控制多 架無人機(jī)12。
[0043] 上述設(shè)備的連接關(guān)系包括：
[0044] 氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器與處理器之間，可以采用有線或無線連接方式相連接；
[0045] 增雨催化劑播撒設(shè)備與控制設(shè)備之間，可以采用有線或無線連接方式相連接；
[0046] 控制設(shè)備與處理器之間，可以采用有線或無線連接方式相連接；
[0047] 飛機(jī)控制信號收發(fā)器與地面站子系統(tǒng)11之間，可以采用無線連接方式相連接。
[0048] 以下分別對本發(fā)明實(shí)施例提供的人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)中的主要設(shè) 備進(jìn)行具體說明：
[0049] 地面站子系統(tǒng)11 :
[0050] 其可以為工控機(jī)，也可以為可以產(chǎn)生控制信號的電路，還可以為具備CPU的芯片。 由于其結(jié)構(gòu)和原理可以和現(xiàn)有技術(shù)中控制有人增雨飛機(jī)的地面站子系統(tǒng)類似，因此不再贅 述。
[0051] 增雨催化劑播撒設(shè)備：
[0052] 可以但不限于為焰條播撒器、焰彈播撒器或液態(tài)CO2播撒器(或布撒器)。本發(fā)明實(shí) 施例中，對人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)中的增雨催化劑播撒設(shè)備的個數(shù)不做限定。
[0053] 控制設(shè)備：
[0054] 可以但不限于是單片機(jī)等具備CPU的硬件設(shè)備。
[0055] 當(dāng)人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)中的增雨催化劑播撒設(shè)備有多個時，不同的 增雨催化劑播撒設(shè)備可以分別采用有線或無線方式連接不同的控制設(shè)備。
[0056] 本發(fā)明實(shí)施例中，控制設(shè)備和增雨催化劑播撒設(shè)備共同實(shí)現(xiàn)對增雨催化劑的處理 的原理，與現(xiàn)有技術(shù)中安裝在無人機(jī)上的控制設(shè)備在處理器的控制下，控制與該控制設(shè)備 相連接的救災(zāi)物質(zhì)投放設(shè)備在規(guī)定地點(diǎn)對救災(zāi)物質(zhì)進(jìn)行投放的原理類似。
[0057] 氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器：
[0058] 可以但不限于包括如下表所示的多種傳感器，各傳感器所采集的信息也請參見下 表。
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，包括發(fā)送飛行路徑信息和催雨指令的地面 站子系統(tǒng)，其特征在于，還包括無人機(jī)，以及安裝于所述無人機(jī)上的下述設(shè)備： 攜帶增雨催化劑的增雨催化劑播撒設(shè)備； 在處理器的控制下，控制增雨催化劑播撒設(shè)備對所述增雨催化劑進(jìn)行處理的控制設(shè) 備； 接收所述地面站子系統(tǒng)發(fā)送的飛行路徑信息和催雨指令，并對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器采 集的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的飛機(jī)控制信號收發(fā)器； 根據(jù)所述飛行路徑信息控制所述無人機(jī)飛行、根據(jù)所述催雨指令控制氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采 集器和所述控制設(shè)備的處理器； 在所述處理器的控制下，對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的所述氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器； 其中： 所述氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接； 所述增雨催化劑播撒設(shè)備與所述控制設(shè)備采用有線或無線連接方式相連接； 所述控制設(shè)備與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接； 所述飛機(jī)控制信號收發(fā)器與所述地面站子系統(tǒng)采用無線連接方式相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的人工影響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述人工影 響天氣探測作業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)還包括： 安裝于所述無人機(jī)上的下述設(shè)備： 采集無人機(jī)的發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述處理器的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集器； 在接收到所述處理器的控制指令后打開無人機(jī)上安裝的降落傘的降落傘控制器； 其中，所述發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接； 所述降落傘控制器與所述處理器采用有線或無線連接方式相連接。
【文檔編號】A01G15/00GK104412878SQ201310695730
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】于子平, 王晉華, 錢毅, 夏志宇, 潘良毅, 趙小川, 徐英新, 胡雄文, 劉瑩, 伍波, 李海慶 申請人:中國兵器科學(xué)研究院