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无人机雷达流速水文监测

2021-03-22 14:27 性质:转载 作者:跃飞智能 来源:跃飞智能
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市场前景水流是水文测量中极其重要的一个要素,观测水流的目的在于掌握它的特性,研究它在时间上的变化和空间上的分布,经过分析研究找出其活动规律。观测水流的...

市场前景

水流是水文测量中极其重要的一个要素,观测水流的目的在于掌握它的特性,研究它在时间上的变化和空间上的分布,经过分析研究找出其活动规律。观测水流的方法很多,其中方便可靠的是使用各种不同的水文测流仪器。

目前,水文行业的测流方式主要包括定点测流与不定点巡测。定点测流的方式仅限于特定位置的点式测量具有极大的局限性,不定点巡测的方式只能在桥上、岸边进行,对于河流较宽、流域面积广、水体流速高的河流很难进行精细的测流。特别是有泥石流灾害发生的地区,测流难度极高,目前尚没有合适的设备进行准确的水文数据采集。

无人机以其灵活、便捷的工作方式,结合以需求为导向、创新服务的要求,在水文测验应急要求更快、环境恶劣的条件下,可实现降低人工测量的危险系数,提高工作效率及测量精度等优点。

系统概述-组成

1. 无人机:用于挂载雷达流速仪、无线摄像头等设备。

2.稳定云台:可以调整雷达流速仪的姿态,使其符合雷达流速仪测流的安装要求。

3.雷达流速仪:利用多普勒效应,测量水体表面的流速。

4.电台通信系统:用于传输无人机控制指令和相关挂载设备的信息。

5.地面控制系统:用于发送指令和接收无人机等装置的相关数据。

6.供电系统:给整套系统供电。

系统概述-工作流程

系统概述-功能特点

1.智能航线规划,测试点上空悬停;

2.自主飞行,无需缆道,减少建设成本;

3.“增稳云台”最大程度减少风力和机身震动对测流精度的影响;

4.多垂线测流,符合水文规范;

5.测速数据无线传输至地面控制终端;

6.配套测流软件自动生成流量报表操作简单;

7.适用于应急测流;

8.测流地点灵活选择;

雷达流速仪测流原理

雷达流速仪是利用多普勒效应原理制成,工作时向水面发生电磁波,电磁波遇到运动的水面会发生散射,并构成回波,由于接收到的回波频率相对于发射频率发生一定偏移,由多普勒频率方程可求得水面流速,一个运动目标会在雷达传感器产生一个低频输出信号。这个信号的频率取决于移动速度,幅度取决于安装的距离,反射率和运动目标的尺寸大小。多普勒频率F和运动速度成正比关系。

雷达流速仪测流原理

流速仪在河流、渠道等水体上方(安装高度大于0.5m),沿水面夹角约45-60度方向,向水面发射雷达信号,反射回来的信号会被传感器接收,并通过分析计算转换为表面平均流速,在无人机上需要增加防震动装置,防止晃动对设备测量产生影响。

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