專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探空儀系統(tǒng)，特別是一種具有滑翔功能的探空儀 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上層大氣的天氣觀測(cè)是利用裝在探空氣球上的探空儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 探空儀一般由充滿(mǎn)氫氣(或其它輕質(zhì)氣體)的氣球，由地面提升至
30km 40km的高度。在提升過(guò)程中由探空儀所載的溫度、濕度、壓 力傳感器測(cè)量大氣的溫度濕度壓力等參數(shù)；由探空儀所載的無(wú)線電定 位系統(tǒng)(如Loran-C或GPS系統(tǒng)等)進(jìn)行探空儀的定位，進(jìn)而計(jì)算 出風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)；測(cè)量的大氣參數(shù)由射頻發(fā)射機(jī)發(fā)回地面；氣球 根據(jù)探空儀的重量，設(shè)計(jì)尺寸為可上升至30km 40km的高度，然后 氣球爆炸，探空儀自由落體降至地面。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于常規(guī)的探空過(guò)程需要約2個(gè)小時(shí)，探空儀 距離放飛點(diǎn)的距離可達(dá)200km以上，探空儀回收很困難，且自由落' 體降至地面探空儀本身很容易損壞，因此目前探空儀一般為一次性使 用，不再回收；另外由于探空儀氣球在40km高空爆炸后，探空儀自 由落體降至地面，非常容易傷及人、畜；而且由于探空儀不再回收， 其上電池、電子元件、金屬設(shè)備等對(duì)環(huán)境造成了一定程度的污染；以 上三點(diǎn)大大限制了探空儀的放飛周期、放飛地點(diǎn)及使用范圍。
目前也有利用飛機(jī)(包括有人機(jī)和無(wú)人機(jī))代替氣球，搭載探空
儀進(jìn)行氣象探測(cè)的方法。利用飛機(jī)可解決探空儀回收的問(wèn)題，但飛機(jī)
無(wú)法上升至40km高空(受發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣動(dòng)力學(xué)等條件的限制， 一般 飛行高度〈10km)、起飛降落需要場(chǎng)地、維護(hù)成本過(guò)高及受到飛機(jī)本 身可靠性的限制，無(wú)法滿(mǎn)足探空儀進(jìn)行氣象探測(cè)的多方面要求，因此 至今國(guó)內(nèi)外氣象部門(mén)仍使用氣球式探空儀。
鑒于上述原因，現(xiàn)有的探空儀無(wú)法兼顧40km高空探測(cè)、任意地 點(diǎn)放飛、安全回收、探測(cè)范圍廣、可靠性高、成本低的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種具有 滑翔功能的探空儀系統(tǒng)，能夠滿(mǎn)足探空儀高空探測(cè)、任意地點(diǎn)放飛、 安全回收、探測(cè)范圍廣、可靠性高、成本低等需求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為探空儀由借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升 力的裝置，運(yùn)動(dòng)控制裝置，具有獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置，和 通過(guò)射頻路徑對(duì)4笨空儀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)难b置組成。
上述方案的原理是探空儀由充滿(mǎn)氫氣(或其它輕質(zhì)氣體)的氣 球，由地面提升至30km 40km的高度，提升過(guò)程中由探空儀所載的 獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置測(cè)量大氣數(shù)據(jù)(包括溫度、濕度、氣 壓、風(fēng)速、風(fēng)向等)，所測(cè)量的大氣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理通過(guò)射頻路徑發(fā)送. 至地面接收臺(tái)站；上升至30km 40km氣球爆炸后，探空儀由于重力 和/或風(fēng)力產(chǎn)生足夠的空氣相對(duì)速度，由借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力 的裝置產(chǎn)生升力，由運(yùn)動(dòng)控制裝置控制返回^:飛點(diǎn)或其它回收點(diǎn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明一種具有滑翔功能的
探空儀系統(tǒng)在提升氣球爆炸后，由借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力的裝 置產(chǎn)生升力，'由運(yùn)動(dòng)控制裝置控制返回放飛點(diǎn)或其它回收點(diǎn)。解決了 探空儀的回收問(wèn)題，大大節(jié)約了探空儀使用成本，使探空儀使用更安
全，并且保護(hù)了環(huán)境；而且由于增加了借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力 的裝置，大大增加了探空儀的探測(cè)范圍和留空時(shí)間，而且還可以實(shí)現(xiàn) 原位探測(cè)等復(fù)雜功能；本發(fā)明一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)兼具 40km高空探測(cè)、任意地點(diǎn)放飛、安全回收、原位探測(cè)等功能，具有 探測(cè)范圍廣、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，大大增強(qiáng)了探空儀的適用性。


圖1為本發(fā)明的一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)升空過(guò)程實(shí)施 實(shí)例；
圖3為本發(fā)明的一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)回收過(guò)程實(shí)施 實(shí)例；
具體實(shí)施例方式
以利用GPS系統(tǒng)的無(wú)線電探空儀為例進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1，其中 所示的一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)由滑翔翼(1 ),電子系統(tǒng)容腔 (2)、傳感器支架(3)、 GPS接收天線(4)和射頻發(fā)射天線(5) 組成?；枰?1)由主翼(6)、副翼(7)和運(yùn)動(dòng)控制裝置(8)組 成。獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置和射頻發(fā)射機(jī)分別安裝在電子系 統(tǒng)容腔(2)內(nèi)和傳感器支架(3)上。
探空儀升空過(guò)程如圖2所示，探空儀(21)由充滿(mǎn)氫氣(或其它
輕質(zhì)氣體)的氣球(22)運(yùn)栽提升至30km 40km高空，在提升過(guò)程 中由探空儀所載的獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置測(cè)量大氣數(shù)據(jù)(包 括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等)，所測(cè)量的大氣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理 通過(guò)射頻路徑(23)發(fā)送至地面接收臺(tái)站(24)。在升空過(guò)程中，圖 1所示的探空儀的滑翔翼(1)不起作用，運(yùn)動(dòng)控制裝置(8 )也不工 作。
探空儀回收過(guò)程如圖3所示，探空儀(31 )上升至30km 40km 氣球爆炸后，探空儀由于重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生足夠的空氣相對(duì)速度， 由運(yùn)動(dòng)控制裝置(8)控制滑翔翼(1),返回放飛點(diǎn)(32)或其它回 收點(diǎn)(33)。在回收過(guò)程中由探空儀所載的獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的 裝置繼續(xù)測(cè)壹大氣數(shù)據(jù)(包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等)， 所測(cè)量的大氣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理仍通過(guò)射頻路徑(23 )發(fā)送至地面接收臺(tái) 站(24 )。
權(quán)利要求
1.一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)，包括—借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力的裝置，—運(yùn)動(dòng)控制裝置，—獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置，和—通過(guò)射頻路徑對(duì)探空儀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)难b置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)，其特征f于: 所述的借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力的裝置可以是滑翔翼、傘翼。
全文摘要
一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)，包括借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力的裝置，運(yùn)動(dòng)控制裝置，獲取位置和/或天氣數(shù)據(jù)的裝置，和通過(guò)射頻路徑對(duì)探空儀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)难b置。本發(fā)明一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)在提升氣球失效后由借助重力和/或風(fēng)力產(chǎn)生升力的裝置產(chǎn)生升力，由運(yùn)動(dòng)控制裝置控制返回放飛點(diǎn)或其它回收點(diǎn)。本發(fā)明一種具有滑翔功能的探空儀系統(tǒng)兼具40km高空探測(cè)、任意地點(diǎn)放飛、安全回收、原位探測(cè)等功能，具有探測(cè)范圍廣、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，大大增強(qiáng)了探空儀的適用性。
文檔編號(hào)G01W1/00GK101369028SQ200810138340
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者張來(lái)義, 李玉琦, 洋 王, 王愛(ài)喜 申請(qǐng)人:王愛(ài)喜