[发明专利]一种具有自主滑翔功能的气象观测系统及其使用方法

摘要

本发明属于气象观测技术领域，具体地说涉及一种具有自主滑翔功能的气象观测系统及其使用方法，包括壳体、轻质充气管、充气气艇、充气泵、储气罐、控制采集系统、铱星模块、GPS模块、电池仓、气象传感器、蓄电池，其特征在于：充气气艇设置在壳体的上端；在壳体的内侧还安装有控制采集系统、铱星模块、GPS模块、电池仓，在壳体的左侧安装有气象传感器。本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：通过调节浮力大小来控制气象观测系统的上升，通过滑翔下降来实现水平方向的运动。通过储气罐和充气泵的引入来调节探空气球内部氦气的多少，从而实现了浮力可调节大小的功能。

主权项

1.一种具有自主滑翔功能的气象观测系统，包括壳体(1)、轻质充气管(2)、充气气艇(3)、充气泵(4)、储气罐(5)、控制采集系统(6)、铱星模块(7)、GPS模块(8)、电池仓(9)、气象传感器(10)、蓄电池(11)，其特征在于：在壳体(1)的上端通过轻质充气管(2)连接有充气气艇(3)，充气气艇(3)内部充有氦气；所述轻质充气管(2)的下端通过安装在壳体(1)内侧的充气泵(4)和储气罐(5)进行相互连接，所述充气泵(4)出气端和轻质充气管(2)的进气端进行相互连接，充气泵(4)的进气端连接储气罐(5)的出气端；在壳体(1)的内侧还安装有控制采集系统(6)、铱星模块(7)、GPS模块(8)、电池仓(9)，在壳体(1)的左侧安装有气象传感器(10)，在电池仓(9)里面安装有蓄电池(11)，蓄电池(11)分别与控制采集系统(6)、铱星模块(7)、GPS模块(8)、气象传感器(10)连接；所述控制采集系统(6)分别与铱星模块(7)、GPS模块(8)、气象传感器(10)相互连接；一种具有自主滑翔功能的气象观测系统的使用方法，该方法包括如下步骤：1)、将连接好的本系统，充气气艇(3)和储气罐(5)中，充进适量氦气，电池仓(9)中装入蓄电池(11)，将本系统释放，系统在浮力的作用下，升上天空；2)、随着高度的增加，空气密度变得稀薄，系统受到的浮力变小，最终浮力和重力达到平衡，系统在空中漂浮；此时通过铱星模块(7)通讯控制，给控制采集系统(6)下达指令，将充气气艇(3)内的部分氦气抽回储气罐(5)，此时，本系统所受浮力小于重力，系统开始下降，由于空气动力学原理，充气气艇开始滑翔下降，除了高度降低，水平方向上运动起来；下降过程中由于空气密度逐渐变大，当系统所受浮力再次等于重力时，系统将会再次漂浮；3)、将储气罐(5)内适量的氦气在充入气球，此时系统会再次回到高空漂浮；4)、利用上述升降原理，本系统可以完成在空中自主上升和下降滑翔，在升降过程中，采集气象传感器(10)数据和GPS模块(8)提供的位置和高度坐标，并通过铱星模块(7)通讯，传输给地面接收中心，即在自主上升和下降滑翔过程中完成气象要素的剖面观测。