[发明专利]一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统及方法

权利要求书

1.一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，其特征在于：该系统包括：

无人机飞行器，设有颗粒物收集设备和GPS定位系统；

地面辅助车，搭载有电脑终端，通过无线通讯与各工作无人机保持联系，进行人工远程操作无人机，通过定位系统查看当前位置；地面辅助车上有可供无人机降落的平台，供无人机降落；

无人机充电设备，为返航的无人机提供续航。

2.根据权利要求1所述的一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，其特征在于：所述颗粒物收集设备包括挂钩(1)、吊舱(2)、线圈(3)、电源供给设备(4)、旋转装置(5)、电线(6)、驱动器(7)、固定装置(8)、伞骨(9)、旋转件(10)、伞杆(11)、颗粒物收集薄片(12)、不透光塑料罩子(13)、负重装置(14)和导杆(15)；

挂钩(1)与不透光塑料罩子(13)通过螺纹相连，伞骨(9)背离伞杆的地方与驱动器(7)转动连接，导杆(15)安装在吊舱(2)上，导杆(15)下端与伞骨(9)上的旋转件(10)滑动连接，同时旋转件(10)的螺纹旋转连接于伞骨(9)；电源供给设备(4)与伸缩器和驱动器(7)分别电性连接；

颗粒物收集设备包括吊舱、采样装置以及设置在吊舱上的伸缩器和电源供给设备；所述采样装置打开时呈伞状结构；在伞状结构的伞杆末端和伞顶安装有相互垂直的4个可拆卸连接于伞杆末端和伞顶上涂抹有黏附剂的显微镜薄片；所述电源供给设备处于吊舱上部，并不直接与线圈右侧固定处相接触；

地面辅助车上有降落平台、无人机充电设备及各种颗粒物收集设备；降落平台为无人机提供平稳的降落环境；无人机充电设备为完成任务的无人机补充电能以备任务需要再次出动；颗粒物收集设备包括未使用的涂抹有黏附剂的显微镜薄片及其储存装置；

在吊舱未下放时不透光塑料罩子将颗粒物收集设备罩住；

不透光塑料罩子上窄下宽，下端开口；

所述伸缩器采用卷扬机，包含旋转装置与线圈；

所述电源供给设备设置在吊舱位于驱动器右上的区域，线圈右侧的位置，采用蓄电池供电；

所述线圈左侧空余空间安装有负重装置，以平衡吊舱重心。

3.根据权利要求1所述的一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，其特征在于：所述无人机飞行器为四旋翼无人机。

4.根据权利要求1所述的一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，其特征在于：所述颗粒物收集设备由支架、可拆卸连接于该支架上涂抹有黏附剂的显微镜薄片4个组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，其特征在于：所述颗粒物收集设备配备有可拆卸的涂抹有黏附剂的显微镜薄片，及贮藏工具。

6.基于权利要求1～5中任一项所述系统的基于多无人机作业的空气中颗粒物收集方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：将采集装置安装在各无人机上；

S2：根据待测点将各无人机放飞至指定位置；

S3：待无人机在各工作位置稳定飞行时，通过伸缩器将装有薄片的支架下放至指定位置；

S4：利用采样工具对待测点颗粒物进行取样；

S5：若还在此位置有取样工作，在前一队无人机返航前放飞下一队无人机，然后前一队返航，若无须在此位置有更多的取样工作，则直接返航；返航后根据实际需要回收或安装新的颗粒物采集薄片，或为电力不足的无人机进行充电。

7.根据权利要求6所述的基于多无人机作业的空气中颗粒物收集方法，其特征在于：所述S2中，对无人机群的协同控制；

在所述S3中，对各个无人机伸缩器进行单独操作使颗粒物收集薄片到达指定位置，以在同一时间对不同位置颗粒物进行取样，形成区域范围大气生物颗粒数据的分布图。