基于六旋翼无人机的pm2.5近地层垂直分布测量系统设计与实现

《基于六旋翼无人机的pm2.5近地层垂直分布测量系统设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、研究生毕业论文（全日制学术型硕士申请学位）论文题目基于六旋翼无人机的PM2.5近地层垂直分布测量系统设计与实现学位申请人牛记专业名称电路与系统研究方向嵌入式系统与自动化控制指导教师王仁波教授2015年06月18日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的

2、说明并表示感谢。作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解东华理工大学有关保留、使用学位论文的规定：东华理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：年月日论文答辩日期：2015年6月13日摘要东华理工大学研究生毕业论文中文摘要首

3、页用纸论文题目：基于六旋翼无人机的PM2.5近地层垂直分布测量系统设计与实现电路与系统专业2012级硕士生姓名：牛记指导教师（姓名、职称）：王仁波教授摘要近年来国内雾霾天气频现且危害日益加重，雾霾污染已经引起人们的高度关注，对于造成雾霾的主要元凶——PM2.5，国内已经开展了广泛研究。其中对PM2.5分布规律的研究较少，对PM2.5在空中垂直方向上的分布规律的研究更少，主要原因是难以获取空中PM2.5测量数据。针对上述问题，本文设计一套基于六旋翼无人机的PM2.5近地层垂直分布测量系统，该系统通过无人机

4、搭载PM2.5测量模块进行空中测量，测量模块可通过无线传输系统将测量数据实时发回地面并进行保存。整个系统主要分为两部分：多旋翼无人机和PM2.5测量单元。多旋翼无人机具有结构简单、飞行稳定、载重大等显著优点，且多旋翼无人机具有垂直起降和定点悬停的功能，特别适合做一些针对近地层垂直方向上大气环境研究的测量实验。本文设计制作了一架六旋翼无人机作为空中测量平台，该无人机有效载重达2kg，由于无人机的飞控系统非常复杂，本无人机采用了APM国际开源飞控系统。由于目前电池能量密度有限，为了尽量提高无人机滞空时间，本

5、文研究了旋翼与电机的工作力效，尽量使旋翼与电机在满足载重需求的前提下达到最佳匹配。无人机的制作过程较为简单，但后期调试过程较为复杂，本人花费了大量时间进行无人机的调试，稳定可靠的无人机是整个系统成功的前提。PM2.5测量单元包括机载测量模块和地面站PC端数据监控软件两部分。本文选用了质量较轻的光学PM2.5测量传感器，采用了STM32开发平台进行开发，PC端PM2.5数据监控软件采用了VB进行编写。测量模块功能开发好以后，为了验证测量功能是否正常，本文做了大量测试进行模块标定。最后进行的是系统测试，对0

6、~150m垂直方向上的PM2.5进行了测量。关键词：PM2.5，六旋翼无人机，垂直，测量IAbstract英文摘要首页用纸THESIS：TheDesignandRealizationofPM2.5SurfaceLayerVerticalDistributionMeasuringSystemBasedonSix-rotorUAVSPECIALIZATION:CircuitsandSystemsPOSTGRADUATE:NiujiMENTOR:WangRenboProfessorAbstractInrece

7、ntyears,frequenthazeweathercausesmoreseriousharminourcountry.Hazepollutionhasattractedpeople'sattention.Forthemainculpritcausinghaze--PM2.5,domesticresearchershascarriedoutextensiveresearch.However,peoplerarelystudythedistributionofPM2.5.Fewstudiesonthed

8、istributionofPM2.5inverticaldirectionintheairless,mainlybecauseitisdifficulttogetairbornePM2.5measurementdata.Inresponsetotheseproblems,asystemofPM2.5nearlystratigraphicverticaldistributionmeasurementisdesigned,whichbasedo