[发明专利]一种利用无人机的风向测量装置

说明书

本发明提供一种利用无人机的风向测量装置，在风向测量装置的尾端下表面设置有红外光源，光电编码装置设置在风向测量装置上，通过信号调理模块将光电编码装置检测到的光电编码进行放大、I/V变换、滤波、电平转换等处理后，再将处理后的光电信息通过DSP系统进行A/D转换、数据处理、结果显示后，再与上位机进行串行通信，将风向信号传输至在地面工作人员手中的显示器上，电源模块为光电编码装置、信号调理模块和DSP系统提供能源支撑。该装置能够准确测定高空中风向的细微改变，并准确反映给下面的工作人员，在森林防火中起关键性作用。

技术领域

本发明涉及风向测量装置技术领域，更具体地说涉及一种利用无人机的风向测量装置。

背景技术

针对前段时间四川凉山立尔村发生森林火灾，在扑火行动中，风力风向突变，突发林火爆燃，致使27名森林消防人员和3名地方扑火人员失联，针对上述这种现象，需要研究一种对风向的改变极为敏感并能准确测出风向改变然后传递数据给下面的救火人员和工作人员，为消防员的人身安全带来保障。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，在扑火行动中，由于风力风向的突变，会导致突发林火爆燃，对救援人员的人身安全造成一定的安全隐患，提供了一种利用无人机的风向测量装置，该装置能够准确测定高空中风向的细微改变，并准确反映给下面的工作人员，在森林防火中起关键性作用。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种利用无人机的风向测量装置，包括风向测量装置、光电编码装置、信号调理模块、DSP系统和电源模块，

在所述风向测量装置的尾端下表面设置有红外光源，所述光电编码装置设置在所述风向测量装置上，通过所述信号调理模块将所述光电编码装置检测到的光电编码进行放大、I/V变换、滤波、电平转换等处理后，再将处理后的光电信息通过所述DSP系统进行A/D转换、数据处理、结果显示后，再与上位机进行串行通信，将风向信号传输至在地面工作人员手中的显示器上，所述电源模块为所述光电编码装置、所述信号调理模块和所述DSP系统提供能源支撑。

所述风向测量装置包括风向标、支撑杆、红外光源和支撑底座，所述支撑底座固定在所述无人机的机体上表面，所述支撑杆固定在所述支撑底座上，在所述支撑杆的顶端通过转动部件转动安装所述风向标，所述光电编码装置设置在所述支撑杆的中部，所述红外光源安装在所述风向标的尾端底面，所述红外光源内设置有红外光源的电源。

所述信号调理模块、所述DSP系统和所述电源模块均安装在所述支撑底座内。

所述支撑杆的高度为3-6cm。

所述转动部件安装在距离所述风向标的首端2-3cm处。

所述光电编码装置采用绝对式光电编码器。

所述光电编码装置包括柱面镜、光学码盘、狭缝和光电检测器，红外光源产生的红外光，通过柱面镜进行反射后形成一束平行光，平行光照射到与柱面镜平行设置的光学码盘上，能够透过光学码盘的光束达到位于光学码盘后的狭缝，通过狭缝后，光束变窄，然后照射到位于狭缝后的光电检测器上，由光电检测器输出电信号，完成一次风向测量。

所述光学码盘为圆形结构，在所述光学码盘上刻有同心码道，所述同心码道包括透光同心码道和不透光同心码道，所述透光同心码道和所述不透光同心码道交错设置在所述光学码盘上。

所述透光同心码道和所述不透光同心码道的宽度均为3-5mm。

所述DSP系统是由DSP芯片，DSP外围复位电路、振荡电路、复位电路、LCD显示电路和串行通信口所组成。