论文多旋翼无人飞行器PM2.5监测系统是适合旋翼论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关旋翼开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
【摘 要】论文阐述了一种多旋翼无人飞行器PM2.5 监测系统,包括空中测量装置和地面遥测装置.空中测量装置和地面遥测装置通过无线通信连接,利用多旋翼无人机搭载 PM2.5传感器,采用无线通信技术、GPS定位导航技术进行PM2.5监测,实现对较大区域的PM2.5数据进行连续、自动和快速的监测,进行多点测量,得到PM2.5参数的平均浓度数据,为PM2.5数据统计和分析提供了一种非常实用的监测设备.
【Abstract】A PM2.5 monitoring system on multi rotor unmanned aerial vehicle （U） is described in this paper. It includes air measurement devices and ground telemetry devices. The airborne measurement device and the ground telemetry device are connected by wireless communication. The PM2.5 sensor is equipped with multi rotor U, and the PM2.5 monitoring is carried out by wireless communication technology and GPS positioning nigation technology.It can realize continuous, automatic and fast monitoring of PM2.5 data in large area, and carry out multi-point measurement to get the erage concentration data of PM2.5 parameters, so as to provides a very practical monitoring device for PM2.5 data statistics and analysis.
【关键词】PM2.5 监测；多旋翼无人飞行器；通信
【Keywords】PM2.5 monitoring； multi rotor unmanned aerial vehicle； communication
【中图分类号】P231 【文献标志码】B 【文章编号】1673-1069（2018）04-0162-02
1 引言
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20.PM2.5粒径小,含有大量的有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,被称为大气污染的元凶.PM2.5的污染對人和环境造成很大的影响,对PM2.5质量浓度的监测已迫在眉睫.
2 总体方案
该系统主要由空中测量装置和地面遥测装置两大部分组成.空中测量装置主要包括：多旋翼飞行器主体,主控模块、飞行器通信模块、GPS导航模块、PM2.5测量模块、PM2.5空中通信模块组成；地面遥测装置主要包括：飞行器地面遥测模块、PM2.5地面通信模块、PM2.5显示模块组成.其工作原理如下： 空中测量装置中的多旋翼飞行器主体和GPS导航模块由主控模块控制,主控模块的控制信号由飞行器通信模块提供.空中的飞行通信模块通过无线通信受地面遥测装置中的飞行器地面遥控模块控制,由地面发出相应的指令,控制飞行器的姿态[1].飞行器采用有两种控制方式：“手动操作”方式和“自动操作”方式.在“手动操作”方式时,由地面操作人员操作地面遥控模块按人工指令执行；在“自动操作”方式时,按预先设置好的导航地图路线和空中的GPS导航模块通信实现自动巡航监测功能.搭载在空中多旋翼飞行器主体上的PM2.5测量模块采用高精度的PM2.5传感器,其在空中测量到的PM2.5数据通过PM2.5空中通信模块和PM2.5地面通信模块通过无线通信方式通信,返回给PM2.5地面通信模块,返回的PM2.5数据最后在PM2.5显示模块显示和储存.
3 空中系统
主要由以下几个部分组成.
无人机机载平台设备所示：采用四旋翼无人机,包括：
①机架：采用碳管加碳纤维板结构,质量轻,强度高,机身轴距为550mm.
②电机：采用3510三相无刷电机,可控性高,扭力大,效率高.
③螺旋桨：1345型高强度碳塑桨.
④电源：1块6s4500mah锂聚合物电池,最大放电倍率为10C.
⑤飞控：DJI N1飞控,集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、气压高度计等多种高精度传感器和丰富的API接口,操控简单,能够根据SDK开发丰富的自动飞行功能,同时飞控板外接GPS 可实现无人机自主导航飞行.
⑥电调：电子调速器,采用DJI620D正弦波电调,通过飞控发送正弦波信号控制电机转速调节,精确灵敏.
⑦飞行通讯模块：采用2.4GHZ的nrf2401和5.8GHZ的图传模块,实时将飞行器数据和飞行指令和地面段进行通信.
PM2.5测量平台：
①pm2.5测量模块为SDS011,使用激光散射原理,能够得到空气中0.3 ～ 10 微米悬浮颗粒物浓度,使用进口激光器与感光部件,数据稳定可靠,数字化输出,集成度高[2].当照到通过检测位置的颗粒物时会产生微弱光散射,在特定方向上的光散射波形与颗粒直径有关,通过不同的分类统计及换算公式可以得到不同粒径的实时颗物数量浓度,按照标定方法得到跟单位统一的质量浓度.
②无线传输模块：nRF2401是单片射频收发芯片,工作于2.4～2.5GHz I频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置.芯片能耗非常低,以-5dBm的功率发射时,工作电流只有10.5mA,接收时工作电流只有18mA,多种低功率工作模式,节能设计更方便[3].nRF2401内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器,功率放大器等功能模块,需要很少的元件,因此使用起来非常方便.
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参考文献：
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2、 基于GPRS的PM2.5指数监测系统 摘要：该系统以STM32微处理器为核心，通过传感器实时采集空气PM2 5颗粒物浓度数值，采用TFT触摸屏动态显示采集数值并把采集结果以GPRS无。
3、 基于梯度下降法和双环PID的四旋翼飞行器和设计 摘 要： 四旋翼飞行器凭借其灵活的操控性、较小的地域局限性等优势，在军事、民用和科学研究等诸多领域受到了越来越多的关注。目前国内大部分无人机的研。
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