基于六旋翼無人機的pm2.5近地層垂直分布測量系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、 研 究 生 畢 業(yè) 論 文 （全日制學術型碩士申請學位） （全日制學術型碩士申請學位） 論 文 題 目 基于六旋翼無人機的 PM2.5 近地層 垂直分布測量系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 學 位 申 請 人 學 位 申 請 人 牛 記 專 業(yè) 名 稱 電路與系統(tǒng) 研 究 方 向 嵌入式系統(tǒng)與自動化控制 指 導 教 師 王 仁

2、波 教 授 2015 年 06 月 18 日 摘要 I 東華理工大學研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙 東華理工大學研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙 論文題目：基于六旋翼無人機的 PM2.5 近地層垂直分布測量系統(tǒng)設計與 實現(xiàn) 電路與系統(tǒng) 專業(yè) 2012 級碩士生姓名： 牛記 指導教師（姓名、職

3、稱）： 王仁波 教授 摘要 近年來國內(nèi)霧霾天氣頻現(xiàn)且危害日益加重，霧霾污染已經(jīng)引起人們的高度關注，對于造成霧霾的主要元兇——PM2.5，國內(nèi)已經(jīng)開展了廣泛研究。其中對 PM2.5 分布規(guī)律的研究較少，對 PM2.5 在空中垂直方向上的分布規(guī)律的研究更少，主要原因是難以獲取空中 PM2.5 測量數(shù)據(jù)。 針對上述問題， 本文設計一套基于六旋翼無人機的 PM2.

4、5 近地層垂直分布測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過無人機搭載 PM2.5 測量模塊進行空中測量，測量模塊可通過無線傳輸系統(tǒng)將測量數(shù)據(jù)實時發(fā)回地面并進行保存。 整個系統(tǒng)主要分為兩部分：多旋翼無人機和 PM2.5 測量單元。 多旋翼無人機具有結(jié)構(gòu)簡單、飛行穩(wěn)定、載重大等顯著優(yōu)點，且多旋翼無人機具有垂直起降和定點懸停的功能， 特別適合做一些針對近地層垂直方向上大氣環(huán)境研究的測量實驗。 本文設計制作了一架六旋翼無人機作為空中測量平臺， 該無人機有效載重達

5、2kg，由于無人機的飛控系統(tǒng)非常復雜，本無人機采用了 APM 國際開源飛控系統(tǒng)。由于目前電池能量密度有限，為了盡量提高無人機滯空時間，本文研究了旋翼與電機的工作力效， 盡量使旋翼與電機在滿足載重需求的前提下達到最佳匹配。 無人機的制作過程較為簡單， 但后期調(diào)試過程較為復雜， 本人花費了大量時間進行無人機的調(diào)試，穩(wěn)定可靠的無人機是整個系統(tǒng)成功的前提。 PM2.5 測量單元包括機載測量模塊和地面站 PC 端數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件兩部分。本文選用了質(zhì)量