一种环境监测用无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无人机领域，涉及可以应用高空，低空，有毒环境下的人工无法亲自监测的环境的一种监测环境的无人机。
【背景技术】
[0002]随着当代社会科技水平的不断发展，无人机已经逐渐从军用领域进入到民用领域，更多的影响我们的生活。现有的环境监测一般需要巨大的人力，物力的支持，时间跨度大，有时甚至具有危险性。而无人机则具有巨大优势，其机动性强，可在短时间内进行大规模监测，并且可以定点监测。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的环境监测只能依靠人力来完成，本实用新型提供一种环境监测用无人机，该无人机人不仅能完成常规环境监测的所有任务，而且还能在空中自主地执行地面人员所给出的任务。
[0004]本实用新型目的是这样实现的，一种环境监测用无人机，主要包括；螺旋桨、摄像头、无刷电机、数传系统、图传系统、脚架、气体分析系统、机架、飞控及供电系统、全球定位装置和电源；其特征在于:脚架上端连接机架，机架上安装有飞控及供电系统，机架下端安装有摄像头，上端连接安装数传系统、图传系统和全球定位装置，所述机架上端通过四个无刷电机连接四个螺旋桨，螺旋桨对称设置在无人机的四个角上，气体分析系统安装在整个无人机下端，通过脚架安装连接，气体分析系统上设置有电源。
[0005]所述四个螺旋桨，由无刷电机带动其高速旋转并产生动力。
[0006]所述摄像头，用于采集无人机所除环境的图像，音频信号。
[0007]所述无刷电机，与螺旋桨对应设置，用来带动其旋转产生动力。
[0008]所述数传系统，用与将气体分析系统上所取得的数据通过5.8GHZ的频段发送回来。
[0009]所述图传系统，用与将高清摄像头所采集的图像及音频数据传输回来。
[0010]所述脚架，用与支撑无人机。
[0011]所述气体分析系统，用气体传感器来检测环境中存在的气体种类及浓度，对当前所处空间的大气进行高精度的分析，并数传系统传回给地面操纵人员。
[0012]所述机架，支撑整个无人机。
[0013]所述飞控及供电系统，用与控制整个无人机，和提供无人机所需的电能。
[0014]所述全球定位装置，用与接收GPS (全球定位系统)，以完成无人机的实时定位。
[0015]所述电源，用于整个无人机的供电。
[0016]本实用新型的有益效果在于:传统的环境监测有许多限制，比如危险地点等等，监测人员是不能亲自前往的，也就不能实时获取第一手的数据，并且需要消耗巨大的人力物力。本新型实用提供一种环境监测用无人机，完全避免以上弊端，由一名操作人员即可在短时间内完成监测任务，并且该无人机可以垂直起降，不受地形限制，在发生有毒气体泄漏时，可以很快的到达事故现场的核心地带，把监测环境数据快速的传递出来，还可以代替监测人员进行高空，低空的大气数据的收集，不受任何地形限制。该无人机特别适合高空，低空，有毒环境下的人工无法亲自监测的环境。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的仰视图。
[0019]图3为本实用新型的俯视图。
[0020]图4为本实用新型的飞控及供电系统原理图。
[0021]图5为本实用新型的气体分析系统原理图。
[0022]在图中，1、螺旋桨，2、摄像头，3、无刷电机，4、数传系统，5、图传系统，6、脚架，7、气体分析系统，8、机架，9、飞控及供电系统，10、全球定位装置，11、电源。
【具体实施方式】
[0023]—种环境监测用无人机，主要包括；螺旋桨1、摄像头2、无刷电机3、数传系统4、图传系统5、脚架6、气体分析系统7、机架8、飞控及供电系统9和全球定位装置10、电源11 ;其特征在于:脚架6上端连接机架8，机架8上安装有飞控及供电系统9，机架6下端安装有摄像头2，上端连接安装数传系统4、图传系统5和全球定位装置10，所述机架6上端通过四个无刷电机3连接四个螺旋桨1，螺旋桨1对称设置在无人机的四个角上，气体分析系统7安装在整个无人机下端，通过脚架6安装连接，气体分析系统7上设置有电源11。
[0024]进一步的，所述飞控及供电系统9，其主要包括:飞控图传电台，GPS模块，遥控接收机，飞控中央处理器，图像采集器，四路电子调速器，气压计、高度计，三轴加速度计，三轴陀螺仪，三轴地磁仪(磁罗盘)和飞控电源，遥控接收机通过信号传输给飞控中央处理器，飞控中央处理器连接四路电子调速器，四路电子调速器和无人机的电机连接，GPS模块、气压计、高度计，三轴加速度计，三轴陀螺仪，三轴地磁仪(磁罗盘)和飞控中央处理器连接，并由其控制。
[0025]本实用新型的设计原理，主要包括自驾仪系统和环境监测系统组成。自驾仪系统由传感系统、主控系统、动力系统组成。环境监测系统由气体分析系统及图传系统、数传系统组成，安装与该无人机下方。传感系统由陀螺仪、加速度计、气压计、角速度计、罗盘、GPS等传感器组成，得到该无人机航向信息和空间位置、速度信息等。主控系统采用STM32F102为中央核心CPU和外围传感器电路相结合，通过采集的数据来确定无人机的飞行姿态、飞行位置及方向。动力系统由主控芯片输出的PWM波来控制四个无刷电机带动螺旋桨从而使无人机在空中的移动。气体分析系统通过利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类及浓度，根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作。图传系统由无人机下方的高清晰摄像头和图传组成，可以使无人机在空中运行时能实时传回必要的图像数据。数传系统由数传模块组成，通过5.8GHZ频段可以把气体分析系统所得到的数据实时的传输回来。使该无人机最终能达到环境监测目的。
【主权项】
1.一种环境监测用无人机，主要包括；螺旋桨、摄像头、无刷电机、数传系统、图传系统、脚架、气体分析系统、机架、飞控及供电系统、全球定位装置和电源；其特征在于:脚架上端连接机架，机架上安装有飞控及供电系统，机架下端安装有摄像头，上端连接安装数传系统、图传系统和全球定位装置，所述机架上端通过四个无刷电机连接四个螺旋桨，螺旋桨对称设置在无人机的四个角上，气体分析系统安装在整个无人机下端，通过脚架安装连接，气体分析系统上设置有电源。2.根据权利要求1所述的一种环境监测用无人机，其特征在于:所述飞控及供电系统主要包括GPS模块，遥控接收机，飞控中央处理器，四路电子调速器，气压计、高度计，三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴地磁仪，遥控接收机通过信号传输给飞控中央处理器，飞控中央处理器连接四路电子调速器，四路电子调速器和无人机的电机连接，GPS模块、气压计、高度计，三轴加速度计，三轴陀螺仪，三轴地磁仪和飞控中央处理器连接，并由其控制。
【专利摘要】一种环境监测用无人机，其结构特点为：脚架上端连接机架，机架上安装有飞控及供电系统，机架下端安装有摄像头，上端连接安装数传系统、图传系统和全球定位装置，所述机架上端通过四个无刷电机连接四个螺旋桨，螺旋桨对称设置在无人机的四个角上，气体分析系统安装在整个无人机下端，通过脚架安装连接，气体分析系统上设置有电源。本实用新型的有益效果在于：该无人机可以垂直起降，不受地形限制，在发生有毒气体泄漏时，可以很快的到达事故现场的核心地带，把监测环境数据快速的传递出来，还可以代替监测人员进行高空，低空的大气数据的收集，不受任何地形限制。该无人机特别适合高空，低空，有毒环境下的人工无法亲自监测的环境。
【IPC分类】B64C39/02, B64D47/00
【公开号】CN205060018
【申请号】CN201520261147
【发明人】刘力铭, 陶雯轩, 施飞宇, 徐长英
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年4月28日