1.一種基于無人機的大氣污染監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:包括無人機本體和地面站;
所述無人機本體上設有數據采集控制單元、CCD光學相機、氣體檢測模塊、GPS導航模塊、溫濕度傳感器、機載圖傳電臺、機載數傳電臺、SD存儲卡、數據導出接口和機載電源;所述數據采集控制單元的輸入端分別與所述氣體檢測模塊、GPS導航模塊、溫濕度傳感器和機載電源相連,所述數據采集控制單元的輸出端分別與所述機載圖傳電臺、SD存儲卡和數據導出接口相連,所述數據采集控制單元分別與所述CCD光學相機和機載數傳電臺雙向傳輸數據;
所述地面站設有工控機、圖傳電臺、數傳電臺、顯示器、存儲單元和電源;所述工控機分別與所述數傳電臺、顯示器和存儲單元雙向傳輸數據,所述工控機的輸入端與所述圖傳電臺相連,所述電源向所述工控機、圖傳電臺和數傳電臺供電。
2.根據權利要求1所述的一種基于無人機的大氣污染監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述數據采集控制單元采用雙芯片結構,包括主控制器和從控制器,所述主控制器采用STM32F407芯片,所述從控制器采用STM32F103芯片,所述主控制器與從控制器通過SPI總線連接。
3.根據權利要求2所述的一種基于無人機的大氣污染監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述主控制器分別與所述CCD光學相機、氣體檢測模塊、GPS導航模塊和溫濕度傳感器相連,所述從控制器分別與所述機載圖傳電臺、機載數傳電臺、SD存儲卡和數據導出接口相連。
4.根據權利要求1所述的一種基于無人機的大氣污染監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述氣體檢測模塊包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化氮傳感器、硫化氫傳感器、磷化氫傳感器、氯化氫傳感器、氨氣傳感器、二氧化硫傳感器、氧氣傳感器、氯氣傳感器、氫氣傳感器中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種基于無人機的大氣污染監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法,其特征在于:
1)根據監(jiān)測區(qū)域的地理信息對無人機進行航跡規(guī)劃,包括:飛行高度、飛行距離、航速和航向;
2)檢測機載通信設備與地面站之間的數據傳輸系統(tǒng),一切正常后執(zhí)行監(jiān)測任務;
3)無人機飛行過程中,氣體檢測模塊和溫濕度傳感器實時采集大氣參數,CCD光學相機按照一定的時間間隔采集監(jiān)測區(qū)域的高清圖像,GPS導航模塊實時采集無人機本體的經緯度信息;
4)地面操控人員實時觀察機載圖傳電臺下傳的圖像數據和機載數傳電臺傳輸的傳感器數據,當操控人員發(fā)現大氣污染嚴重時,向無人機發(fā)送控制指令,使無人機暫時處于懸停狀態(tài),操控人員控制CCD光學相機、氣體檢測模塊、溫濕度傳感器對大氣進行重點監(jiān)測;CCD光學相機、氣體檢測模塊、溫濕度傳感器采集的數據實時保存在SD存儲卡中,CCD光學相機采集的圖像上疊加當前的日期、時間、經度和緯度信息;
5)完成監(jiān)測任務后,無人機返回地面,通過數據導出接口導出圖像和傳感器數據,工作人員根據采集的數據對污染大氣進行進一步的確認。