無(wú)人機(jī)機(jī)載嵌入式空氣污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、環(huán)境污染特別是空氣污染是全球面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了獲取空氣污染物的分布規(guī)律及控制情況，人們已經(jīng)研究了多種空氣污染監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，大部分監(jiān)測(cè)手段都是基于固定監(jiān)測(cè)站進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，這些監(jiān)測(cè)手段不夠靈活且監(jiān)測(cè)點(diǎn)規(guī)劃復(fù)雜。由于無(wú)人機(jī)具有可懸停、無(wú)人駕駛、體積小、噪聲小、控制靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，利用無(wú)人機(jī)搭載空氣污染檢測(cè)設(shè)備能夠快速找到污染源，靈活地完成監(jiān)測(cè)任務(wù)。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣污染的快速定位與靈活監(jiān)測(cè)，本文對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)載的嵌入式空氣污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)研究，

2、這對(duì)中國(guó)的空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，特別是應(yīng)急監(jiān)測(cè)或突然檢查有著重要意義。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括兩部分：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)機(jī)載平臺(tái)。
　　監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括機(jī)載監(jiān)測(cè)端和地面顯示端。機(jī)載監(jiān)測(cè)端負(fù)責(zé)檢測(cè)三種空氣污染氣體濃度、粉塵濃度及溫濕度，并對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行定位，然后基于3G通信技術(shù)將檢測(cè)數(shù)據(jù)和定位信息傳送到地面顯示端；地面顯示端是利用Qt在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)的顯示平臺(tái)，運(yùn)用Qt的多線(xiàn)程技術(shù)和QTCPSocket網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)接收并存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)端傳回的數(shù)據(jù)，然后將這

3、些數(shù)據(jù)以一定格式顯示到Qt/GUI界面上，提供了友好的人機(jī)交互功能。在硬件設(shè)計(jì)方面，本文采用ARM9控制器S3C2440A控制各個(gè)傳感器檢測(cè)模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、GPS定位模塊以及3G網(wǎng)絡(luò)通信模塊。在軟件設(shè)計(jì)方面，本文采用Linux系統(tǒng)管理各傳感器檢測(cè)軟件、3G網(wǎng)絡(luò)通信軟件和GPS定位軟件，并設(shè)計(jì)了顯示端的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和顯示軟件，從而完成了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　為了保證無(wú)人機(jī)能搭載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并平穩(wěn)飛行，本文研究了四旋翼無(wú)人機(jī)的工