[发明专利]基于无人机技术的风速风向仪现场标定系统及方法

权利要求书

1.基于无人机技术的风速风向仪现场标定系统，其特征在于，包括：

待标定风速风向仪，其正上方或正下方安装第一定位器，所述待标定风速风向仪设有信号输出端；

无人机，其正下方安装第二定位器，第二定位器的底部连接至出风口朝向待标定风速风向仪的微型直流风洞；

采集卡，其与信号输出端连接，用于记录待标定风速风向仪的电信号并传送给笔记本电脑进行存储分析和显示；以及

控制系统，分别与第一定位器、第二定位器、无人机和微型直流风洞无线通信，用于接收第一定位器、第二定位器的位置坐标，向无人机发送飞行指令，并控制微型直流风洞的出风风速和风向。

2.根据权利要求1所述的现场标定系统，其特征在于，所述微型直流风洞的出风口形状为矩形、椭圆形、圆形或多边形中的任一种。

3.权利要求1或2所述系统对应的基于无人机技术的风速风向仪现场标定方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)控制系统接收第一定位器的位置坐标，计算无人机的飞行距离及方向，向无人机发送相应的飞行指令；

(2)无人机飞行到达指定位置，控制系统向微型直流风洞发送标定风速风向的开启指令；

(3)采集卡记录待标定风速风向仪的电信号并传送给笔记本电脑，待信号稳定后采集并存储信号，完成一个工况信号采集，然后进入步骤(4)或步骤(5)；

(4)控制系统接收第一定位器的位置坐标未变，则控制系统向微型直流风洞直接发送下一个标定风速风向的开启指令，重复步骤(3)，直至完成待标定风速风向仪的所有信号数据采集；

(5)控制系统接收第一定位器的位置坐标发生变化，则重复步骤(1)～(3)，控制系统向微型直流风洞发送下一个标定风速风向的开启指令，直至完成待标定风速风向仪的所有信号数据采集；

(6)利用笔记本电脑和数据分析软件分析所采集信号数据与标定风速风向值之间的关系，完成标定。

4.根据权利要求3所述的现场标定方法，其特征在于，在进行现场标定之前，在风速风向仪的正上方或者正下方安装第一定位器。

5.根据权利要求3所述的现场标定方法，其特征在于，在进行现场标定之前，对微型直流风洞出风口的风速进行标定和校准，确定仪器与出风口之间的最优距离。

6.根据权利要求3所述的现场标定方法，其特征在于，所述标定风速风向的开启指令包括标定风速和标定风向两部分，风速由控制系统直接给定，风向由控制系统控制无人机改变与待标定风速风向仪的相对位置来实现。

7.根据权利要求6所述的现场标定方法，其特征在于，标定风速根据实际情况设定；标定风向根据实际情况设定，间隔为1～90°之间任意正整数角度中的一种或者组合。

8.根据权利要求3所述的现场标定方法，其特征在于，步骤(1)的具体方法是：控制系统借助第一定位器接收待标定风速风向仪的位置坐标信号，计算出无人机应有的位置和姿态；同时，控制系统根据第二定位器接收无人机的即时位置坐标信号，结合无人机应有的位置坐标，计算出无人机的飞行距离及方向，并将相应飞行指令发送给无人机，无人机根据接收到的指令飞行到指定位置并调整姿态。

9.根据权利要求3所述的现场标定方法，其特征在于，步骤(6)采用的分析方法是：对信号数据和标定风速风向值进行线性拟合。