[发明专利]一种环境污染自动寻源方法

权利要求书

1.一种环境污染自动寻源方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将主控模块、检测模块、定位模块和无线通信模块搭载到无人机平台；

步骤二：控制无人机在区域内飞行并进行污染物监测，然后将所得数据经地面接收站传输至数据分析模块；步骤二中，无人机进行区域飞行时，设定高度h后，先上升至1/3h的高度并以S型轨迹飞满所在平面，再上升至2/3h的高度以S型轨迹飞满所在平面，直至飞满整个区域，然后将获取的多个污染物浓度及位置坐标的数据经主控模块整合后，由无线通信模块发送回地面接收站；最后由地面接收站的无线通信模块接收后传输至主控模块处理，再由数据转化模块转换成USB数据传输至数据分析模块；

步骤三：数据分析模块对数据进行处理，利用污染物浓度公式计算出区域内污染物的最大浓度值，并获取该浓度值对应的位置坐标；

步骤四：以步骤三中所得污染物最大浓度值的位置坐标为参考点，采用MATLAB软件对检测所得数据进行分析处理，构建大气污染物时空变化立体模型，并控制无人机飞往该模型区域，完成一个自动寻源过程；

步骤五：无人机在步骤四中所构建的模型区域内重复步骤二至步骤四操作，最终找出污染源；步骤五中，无人机飞往模型区域后，根据MATLAB软件上生成的3D空间气体分布图，利用污染物浓度梯度变化，控制无人机飞往浓度较大的区域内进行检测，找到污染源。

2.根据权利要求1所述的一种环境污染自动寻源方法，其特征在于：无人机采用APM自动驾驶控制器；所述主控模块采用STM32芯片；所述无线通信模块采用NRF24L01无线模块，且其通过SPI引脚与主控模块相连。

3.根据权利要求2所述的一种环境污染自动寻源方法，其特征在于：所述NRF24L01无线模块采用SPI通信；步骤二中，所述数据转化模块采用CP2102串口转化模块；所述数据分析模块采用PC端MATLAB软件。

4.根据权利要求3所述的一种环境污染自动寻源方法，其特征在于：步骤三中，所述污染物浓度公式如下：

其中，a、b、c均为系数值，vol为传感器测得的电压值，vcc为参考电压值。

5.根据权利要求3所述的一种环境污染自动寻源方法，其特征在于：步骤三中，所述污染物浓度公式如下：

其中，a、b、c、d均为系数值，vol为传感器测得的电压值。

6.根据权利要求4或5所述的一种环境污染自动寻源方法，其特征在于：所述检测模块和定位模块均通过引脚与主控模块相连；其中，所述检测模块包括气体传感器、激光粉尘传感器；所述定位模块包括GPS定位装置。