[发明专利]一种航空施药作业过程近地风场测量系统

权利要求书

1.一种航空施药作业过程近地风场测量系统，其特征在于，包括地面超声波层析测量装置，所述地面超声波层析测量装置用于测量被测空间一层或者多层细分区域的风速数据，并通过多层叠加方式，将所述风速数据与飞机飞行数据信息进行关联，获取近地风场的立体空间分布；

还包括机载测量装置，所述机载测量装置用于测量包括飞机飞行经纬度、飞行速度、飞行对地相对高度和飞机机体姿态信息的飞行数据信息；

所述地面超声波层析测量装置进一步包括：地面超声波换能器测量探头阵列、超声波驱动电路和信号采集电路；

所述地面超声波换能器测量探头阵列采用环绕式阵列方式布置在被测量区域边界，所述超声波驱动电路用于控制每个探头发射测量超声波信号，所述信号采集电路用于采集每个探头接收超声波产生的电信号；

所述地面超声波层析测量装置具体用于，记录每层每个探头的测量超声波发送时间以及对应层探头接收到该测量超声波的时间，并将发送和接收的时间差作为对应超声波发送探头和接收探头路径上的超声波飞行时间，结合飞机平均飞行速度和细分区域的超声波传播速度，获取对应的超声波路径平均传播速度；

所述地面超声波层析测量装置具体用于，通过将飞机飞行路径上的测量仪器获得的飞机平均飞行速度与每个细分区域的超声波传播速度建立关系方程，获取每个细分区域的超声波传播速度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面超声波换能器测量探头阵列中的探头为一层或多层布设，且探头间彼此连接，并顺序与所述信号采集电路和所述超声波驱动电路连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面超声波换能器测量探头阵列中的探头以多层围绕方式布置在被测空间周边，且每层布设的超声波探头数目相同，细分小区域数目相同。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面超声波换能器测量探头阵列中的探头具体为收发一体式超声波换能器，所述超声波驱动电路集成了全球导航卫星系统。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载测量装置进一步包括采用卫星差分的经纬度及飞行速度测量单元、用于测量飞机对地相对高度的激光测距传感器和用于测量飞机机体姿态的三轴电子倾角传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面超声波层析测量装置还用于，

通过对被测区域进行高频测量，获取被测区域风场随时间变化的过程数据；

通过将所述过程数据与飞机飞行位置进行关联，获取飞机飞行过程中距离机体不同位置的近地风场变化数据；

通过将所述近地风场变化数据进行空间叠加，获取被测空间区域风场随时间的变化过程，实现风场重构。