[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

说明书

本发明涉及一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统及方法，属于无人机技术领域。收集系统包括无人机飞行器和地面辅助车。其中无人机飞行器上搭载有颗粒物收集设备和GPS定位系统，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。本系统通过地面辅助车搭载无人机前往指定区域后进行颗粒物收集作业，可派出多架协同执行任务，且可在执行完任务后及时补给和同时派出待命的无人机继续工作。这可以有效延长无人机工作时间和增加收集效率和收集量，便于科研活动的进一步进行。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，涉及一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统及方法。

背景技术

现有技术中，大气中生物颗粒的飘散一直是农业生态系统研究的关键性课题，是入侵物种扩散，生态种群变迁，花粉过敏源追溯等研究的关键技术。由于随风传播的生物颗粒，体重轻、体积小，传播高度、远度变化范围大，且本身大气的变化快，生物颗粒飘散采样一直是生物颗粒大气传播研究的掣肘。尽可能的捕捉到随大气飘散的生物颗粒，如花粉、种子等，增大有效采样的机会，就需要研发新型的采样工具。

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。此时无人机凭借各种自身优点成为新的采集载具。但是无人机也有其自身的局限性，比如续航能力又是无法支撑长时间采集，无人机单次采集的颗粒物数量不足，采集环境比较复杂，肉眼无法追踪到无人机位置或没有平稳的降落环境等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于多无人机作业的空气中颗粒物收集系统，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。

可选的，所述颗粒物收集设备包括挂钩、吊舱、线圈、电源供给设备、旋转装置、电线、驱动器、固定装置、伞骨、旋转件、伞杆、颗粒物收集薄片、不透光塑料罩子、负重装置和导杆；

挂钩与不透光塑料罩子通过螺纹相连，伞骨背离伞杆的地方与驱动器转动连接，导杆安装在吊舱上，导杆下端与伞骨上的旋转件滑动连接，同时旋转件的螺纹旋转连接于伞骨；电源供给设备与伸缩器和驱动器分别电性连接；

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。

可选的，所述无人机飞行器为四旋翼无人机。