[实用新型]一种无人机专用的测风向装置

说明书

一种无人机专用的测风向装置，属于气象仪器仪表装置领域，包括电压型风向变送器、电子指南针、低功耗16位单片机、12位AD转换器；该测风向装置安装在无人机的移动平台上，电压型风向变送器用于输出风向信号，采用低功耗16位单片机作为主控单元，用于读取电压型风向变送器的数值；电子指南针输出角度数据，用于进行角度补偿；低功耗16位单片机内置12位AD转换器，用于读取电压型风向变送器的数值并进行AD转换；低功耗16位单片机与电子指南针之间建立IIC通信。本实用新型可以实现实时记录无人机的风向数据，测量结果精度高，测量速度快。

技术领域

本实用新型涉及气象仪器仪表装置领域，尤其涉及一种无人机专用的测风向装置。

背景技术

随着无人机的快速发展，将各种气象仪器集成到无人机上进行观测成为了可能。在气象观测中，实时风向的测定对结果的分析非常重要。现有的测风向装置都是基于陆地平台，由一段可旋转的测定装置构成。但是在无人机平台上，在悬停模式的时候，基于定点悬停的设置，无人机会出现自旋的问题，因此现有的测风向装置无法直接应用在无人机平台上。

由于对风向的观测是无人机空气污染检测的重要组成部分，风向的测定可以判定空气污染物的来源，特别是高空的风向信息，对空气质量探测的结果有指导作用。为实现这一目的，就必须借助风向变送器来实现。但是由于无人机，特别是多旋翼无人机，在工作中并没有明确的方向性，所以普通的风向变送器无法直接安装在无人机上使用。因此设计出一款无人机专用的风向检测装置是很有意义的，本设计着重对传统风向变送器的改造和准确风向的测量研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有风向检测装置无法应用在无人机上。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种无人机专用的测风向装置，其特征在于，包括电压型风向变送器、电子指南针、低功耗16位单片机、12位AD转换器；该测风向装置安装在无人机的移动平台上，电压型风向变送器用于输出风向信号，采用低功耗16位单片机作为主控单元，用于读取电压型风向变送器的数值；电子指南针输出角度数据，用于进行角度补偿；低功耗16位单片机内置12位AD转换器，用于读取电压型风向变送器的数值并进行AD转换；低功耗16位单片机与电子指南针之间建立IIC通信，所述的低功耗16位单片机是具有8M主频的MSP430F149模块，所述的电子指南针为QMC5883L三轴磁场传感器，所述的电压型风向变送器为YJ-FX100的风向传感器。

本实用新型的优点是以MSP430F149作为系统的控制核心，通过综合考虑各种类型风向测量装置的原理、使用方法以及优缺点，无人机能接受的载荷要求，再结合实际项目多旋翼无人机应用的要求，再结合对三轴磁场传感器作为电子指南针采取方向角补偿，实现实时记录数据的无人机专用的风向测量装置，测量结果精度高，测量速度快。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的无人机专用的测风向装置的具体实施方式做详细说明。

本实用新型的具体框图如图1所示，其中数据采集电路主要由包括电子指南针三轴磁场传感器QML5883L，单片机MSP430F149，电压型风向变送器YJ-FX100。MSP430系列的单片机最主要的特点是低功耗，电源采用3.3v低电压，RAM数据保持方式下耗电电流仅为0.1uA，活动模式耗电为250uA/MIPS(MIPS：每秒百万条指令数)，I/O输入端口的漏电流最大仅50nA，故非常适合应用在无人机平台的监测系统里。另外，考虑到F149型号拥有硬件乘法器，使其在实际应用中能有较快的响应速度；单片机内置的12位的A/D转换器，保证了结果的分辨率和精度达到设计要求。