小型四旋翼无人机空气质量监测仪设计
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  • 英文篇名:Design of air quality monitor for small quadrotor UAV
  • 作者:赵庆展 ; 张天毅 ; 陈洪
  • 英文作者:ZHAO Qingzhan;ZHANG Tianyi;CHEN Hong;College of Information Science and Technology,Shihezi University;Geospatial Information Engineering Research Center,XPCC;Space Information Engineering Laboratory,XPCC;College of Mechanical and Electrical Engineering,Shihezi University;
  • 关键词:空气质量监测 ; 小型四旋翼无人机 ; Arduino ; UNO ; 周期采样 ; 拟合分析
  • 英文关键词:air quality monitoring;;small quadrotor UAV;;Arduino UNO;;periodic sampling;;fitting analysis
  • 中文刊名:XDDJ
  • 英文刊名:Modern Electronics Technique
  • 机构:石河子大学信息科学与技术学院;兵团空间信息工程技术研究中心;兵团空间信息工程实验室;石河子大学机械电气工程学院;
  • 出版日期:2017-12-15
  • 出版单位:现代电子技术
  • 年:2017
  • 期:v.40;No.503
  • 基金:基金项目:国家遥感中心新疆兵团分部关键创新平台开发(2015BA006)
  • 语种:中文;
  • 页:XDDJ201724031
  • 页数:6
  • CN:24
  • ISSN:61-1224/TN
  • 分类号:102-107
摘要
及时有效地获取空气质量数据是大气环境保护的前提和基础。针对现有固定点监测手段空间覆盖度不足、成本高、灵活性差等问题,设计一种基于小型四旋翼无人机为飞行平台,Arduino UNO开发板外接MG811,DSM501A,DHT11,MQ-7传感器为硬件平台,Arduino IDE编译器为软件平台的监测仪。采用接触式周期采样方法获取环境数据模拟值,建立与传感器灵敏度关系,使用Matlab中CURVE FITTING TOOL对传感器灵敏度与被测物浓度关系进行拟合分析。拟合后,可决系数大于0.98,方差小于0.1。该自主设计的监测仪具有成本低、易操作、灵活方便的优点,并可扩展其他类型传感器以满足不同的测量环境要求。
        The timely and effective acquisition of air quality data is the premise and foundation of atmospheric environmental protection. In view of the insufficient space coverage,high cost and poor flexibility existing in the fixed-point monitoring means,a monitor is designed,which takes the small quadrotor UAV n as its flight platform,the Arduino UNO development board connecting MG811,DSM501 A,DHT11 and MQ-7 sensors outside as its hardware platform,and the Arduino IDE compiler as its software platform. The contact-type periodic sampling method is used to acquire the simulation value of environmental data,and establish the relationship between the sensitivity of the sensor and simulation value. The CURVE FITTING TOOL in Matlab is adopted to conduct fitting analysis for the sensitivity of the sensor and concentration of analyte. The fitting results show that the coefficient of determination is above 0.98,and the variance is less than 0.1. The autonomously-designed monitor has the advantages of low cost,easy operation,flexible and convenient use,and can be extended to other types of sensors to meet the requirements of different measurement environments.
引文
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