[发明专利]基于多浮空器的临近空间协同观测系统及协同观测方法

说明书

本发明提供了一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统及协同观测方法。该系统包括：多个浮空器观测平台、地面终端和数据处理单元；浮空器观测平台包括浮空平台、吊舱、观测器和通讯器，吊舱悬挂于浮空平台的下方，观测器和通讯器均安装于吊舱，观测器用于采集临近空间的气象和/或环境数据；地面终端通过通讯器与观测器信号连接，用于收集观测器采集到的数据；数据处理单元与各个地面终端信号连接，用于处理采集到的数据，通过浮空平台搭载多类观测器，满足了多样性任务需求；对于特定的气象和观测要求，通过多套浮空平台搭载相应观测器，实现多源、准同步、综合协同实时观测，提供层次准确的观测数据和预报。

技术领域

本发明涉及临近空间环境监测设备技术领域，尤其涉及一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统及协同观测方法。

背景技术

临近空间目前已成为各国研究的热点，准确的临近空间环境参数是研究临近空间应用和开发的基础；但受到环境复杂多变的影响以及观测条件的局限性，对于在临近空间的气象、电磁、辐射、生物等综合环境观测资料仍然有限，特别是人类活动对临近空间环境影响和资源需求日益增强的当前，临近空间的综合研究显得尤为重要。虽然人造卫星和探测仪器技术的发展为空间环境观测提供了机遇，但对于临近空间，基于星载的观测水平范围受限且时空分辨率较低。

中国专利“一种星载主被动结合的微波大气探测系统”(公开号： CN111948655A)所述的技术方案，是提供一种以小卫星星座为平台、主动微波和被动微波相结合、临边探测和星下点扫描探测相结合的星载主被动微波大气探测系统，实现地球大气高时空分辨率、快速、高精度探测。但对于临近空间环境尤其是对某一特定气象或突发环境现象综合观测上，其采集到的数据层次模糊，观测准确度较低。

发明内容

本发明提供一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统及协同观测方法，用以解决现有技术中临近空间环境对于某一特定气象或突发环境现象综合观测准确度较低的缺陷。

本发明提供一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，包括：多个浮空器观测平台、地面终端和数据处理单元；其中，

所述浮空器观测平台包括浮空平台、吊舱、观测器和通讯器，所述吊舱悬挂于所述浮空平台的下方，所述观测器和所述通讯器均安装于所述吊舱，所述观测器用于采集临近空间的气象和/或环境数据；

所述地面终端通过所述通讯器与所述观测器信号连接，用于收集所述观测器采集到的数据；

所述数据处理单元与各个所述地面终端信号连接，用于处理采集到的数据。

根据本发明提供的一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，所述观测器包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风向传感器、风速传感器、电磁环境传感器和辐射传感器其中的一种或多种。

根据本发明提供的一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，所述浮空器观测平台还包括飞行控制器，所述飞行控制器与所述浮空平台电连接，用于控制所述浮空平台的飞行状态。

根据本发明提供的一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，所述浮空平台为高空气球、超压气球和平流层飞艇其中的一种。

根据本发明提供的一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，所述吊舱通过柔性缆绳悬挂于所述浮空平台的下方。

根据本发明提供的一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统，所述浮空器观测平台还包括电源组件，所述电源组件分别与所述观测器、所述通讯器和所述飞行控制器电连接。

本发明还提供一种基于多浮空器的临近空间协同观测系统的协同观测方法，包括：依据观测要求，控制多个所述浮空器观测平台于观测区域飞行；

通过所述观测器对某一特定气象或环境现象进行观测和数据采集，将采集到的数据通过所述通讯器发送至对应的地面终端；