[发明专利]一种基于动力反演的浮空平台测风方法

说明书

本发明公开了一种基于动力反演的浮空平台测风方法，首先根据浮空平台的GPS定位模块确定平台的位置变化，其次利用螺旋桨控制浮空平台稳定于某一运动状态，然后获取螺旋桨作用力方向、螺旋桨转速、电机运转功率等参数，最后配合空气密度、螺旋桨作用通道面积等参数通过公式推导反演出该位置的风向和风速。本发明是通过公式反演的方法得到风向和风速信息，其计算参数容易获取，为高空测风装置的简化提供了新的方法。

技术领域

本发明涉及测风领域，具体地，涉及一种基于动力反演的浮空平台测风方法。

背景技术

风是一种常见的自然现象，在气象、航空、军事、航海等领域，对风速和风向的测量需求量很高。目前市场上使用的大多是时差法的超声波测风仪、机械式测风仪、热敏式测风仪等。超声波测风仪价格昂贵，机械式测风仪精度较差，热敏式测风仪则只能测量风速而不便于测量风向。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明鉴于上述问题，提出了一种基于动力反演的浮空平台测风方法，通过动力装置运行参数的公式反演得到风速与风向信息，其优点是结构简单、成本低廉，使用方便。

(二)技术方案

一种基于动力反演的浮空平台测风方法，所述浮空平台配置：GPS传感器：用于位置与方位的确定；螺旋桨：用于提供水平方向作用力；螺旋桨方向控制器：用于控制螺旋桨作用力方向；总体控制模块：用于控制螺旋桨方向控制器，螺旋桨动力大小。

进一步地，所述一种基于动力反演的浮空平台测风方法，包括如下步骤：S1：GPS定位确定平台位置和方向变化；S2：浮空平台按一定的轨迹运行；S3：传感器收集数据；S4：数据反演。

进一步地，所述的步骤S1的过程包括：

通过GPS定位提供的位置信息，得到浮空平台受到风力以及自身动力作用后的偏移量。

进一步地，所述的步骤S2的过程包括：

浮空平台可按一定的预设轨迹移动，也可处于准静止状态，动力装置根据浮空平台位置的微变化进行实时调整，最终达到稳定运行的效果。

进一步地，所述的步骤S3的过程包括：

浮空平台利用传感器采集螺旋桨作用力方向、螺旋桨转速、螺旋桨功率等参数。

进一步地，所述的步骤S4的过程包括：

利用步骤S3收集到的传感器数据，配合预先测量好的数据，通过螺旋桨推力公式和螺旋桨功率公式进行反演得到风向和风速数据。

进一步地，预先测量好的数据，其内容包括螺旋桨作用力的通道面积、空气密度、螺旋桨直径和螺距。

(三)有益效果

本发明提供的基于动力反演的浮空平台测风方法，具有以下有益效果：

(1)通过公式反演简化了风速风向测量的方法，反演所需数据均可通过预测与外加简易传感器获得，使用方便。

(2)装置结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为本发明方法适用浮空平台所需结构示意图；

图2为本发明方法步骤流程图；

图3为本发明方法所需收集数据示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明方法作进一步说明。