基于六旋翼無(wú)人機(jī)的pm2.5近地層垂直分布測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、 研 究 生 畢 業(yè) 論 文 （全日制學(xué)術(shù)型碩士申請(qǐng)學(xué)位） （全日制學(xué)術(shù)型碩士申請(qǐng)學(xué)位） 論 文 題 目 基于六旋翼無(wú)人機(jī)的 PM2.5 近地層 垂直分布測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 位 申 請(qǐng) 人 學(xué) 位 申 請(qǐng) 人 牛 記 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 電路與系統(tǒng) 研 究 方 向 嵌入式系統(tǒng)與自動(dòng)化控制 指 導(dǎo) 教 師 王 仁

2、波 教 授 2015 年 06 月 18 日 摘要 I 東華理工大學(xué)研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁(yè)用紙 東華理工大學(xué)研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁(yè)用紙 論文題目：基于六旋翼無(wú)人機(jī)的 PM2.5 近地層垂直分布測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 電路與系統(tǒng) 專(zhuān)業(yè) 2012 級(jí)碩士生姓名： 牛記 指導(dǎo)教師（姓名、職

3、稱(chēng)）： 王仁波 教授 摘要 近年來(lái)國(guó)內(nèi)霧霾天氣頻現(xiàn)且危害日益加重，霧霾污染已經(jīng)引起人們的高度關(guān)注，對(duì)于造成霧霾的主要元兇——PM2.5，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展了廣泛研究。其中對(duì) PM2.5 分布規(guī)律的研究較少，對(duì) PM2.5 在空中垂直方向上的分布規(guī)律的研究更少，主要原因是難以獲取空中 PM2.5 測(cè)量數(shù)據(jù)。 針對(duì)上述問(wèn)題， 本文設(shè)計(jì)一套基于六旋翼無(wú)人機(jī)的 PM2.

4、5 近地層垂直分布測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載 PM2.5 測(cè)量模塊進(jìn)行空中測(cè)量，測(cè)量模塊可通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)回地面并進(jìn)行保存。 整個(gè)系統(tǒng)主要分為兩部分：多旋翼無(wú)人機(jī)和 PM2.5 測(cè)量單元。 多旋翼無(wú)人機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、飛行穩(wěn)定、載重大等顯著優(yōu)點(diǎn)，且多旋翼無(wú)人機(jī)具有垂直起降和定點(diǎn)懸停的功能， 特別適合做一些針對(duì)近地層垂直方向上大氣環(huán)境研究的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。 本文設(shè)計(jì)制作了一架六旋翼無(wú)人機(jī)作為空中測(cè)量平臺(tái)， 該無(wú)人機(jī)有效載重達(dá)

5、2kg，由于無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)非常復(fù)雜，本無(wú)人機(jī)采用了 APM 國(guó)際開(kāi)源飛控系統(tǒng)。由于目前電池能量密度有限，為了盡量提高無(wú)人機(jī)滯空時(shí)間，本文研究了旋翼與電機(jī)的工作力效， 盡量使旋翼與電機(jī)在滿(mǎn)足載重需求的前提下達(dá)到最佳匹配。 無(wú)人機(jī)的制作過(guò)程較為簡(jiǎn)單， 但后期調(diào)試過(guò)程較為復(fù)雜， 本人花費(fèi)了大量時(shí)間進(jìn)行無(wú)人機(jī)的調(diào)試，穩(wěn)定可靠的無(wú)人機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)成功的前提。 PM2.5 測(cè)量單元包括機(jī)載測(cè)量模塊和地面站 PC 端數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件兩部分。本文選用了質(zhì)量