一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统的制作方法

本发明涉及气象数据采集分析领域，涉及到一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统。

背景技术：

1、气象数据监测能够提供关于天气、气候和自然灾害的关键信息，这些数据不仅支撑着天气预报和预警系统，还在农业、交通、环境等领域发挥着重要作用。随着科技的发展，无人机成为获取气象数据的新利器，其灵活性和高效性使其在气象监测中越来越受欢迎。通过无人机，可以更加灵活地采集气象数据，覆盖范围更广，且成本更低，能够提供更准确、实时的天气信息，进一步加强了气象监测的能力，为人类的生活和社会发展保驾护航。

2、现有的基于无人机的气象监测存在一些不足：第一方面，现有方法采集气象数据之后，直接进行分析，没有判断采集的气象数据是否有误并进行处理，进而使得基于采集的气象数据的气象相关分析，可靠性和准确性不足，容易误判。

3、第二方面，无人机在升空时会改变空气流场，同时，无人机自身旋翼在高速旋转中，也会使周边气流形成扰动，直接影响到对原始空气中温湿度、风速风向等气象数据的采样和测量结果，现有方法没有考虑到无人机旋翼旋转对无人机采集气象数据的影响并进行动态补偿和实时修正，进而降低气象监测的精度，无法为气象监测和灾害预警系统提供更准确的数据支持。

4、第三方面，现有方法反馈的气象数据是无人机采集时刻对应的气象数据即实时数据，没有进一步预测气象数据变化趋势，不利于提前预警可能发生的自然灾害。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，实现对气象数据采集分析的功能。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，包括：探测区域气象数据获取模块、探测区域气象数据预处理模块、气象数据扰动模型建立模块、探测区域气象数据修正模块、探测区域气象数据变化趋势反馈模块和数据库。

3、所述探测区域气象数据获取模块与探测区域气象数据预处理模块连接，探测区域气象数据修正模块分别与探测区域气象数据预处理模块和气象数据扰动模型建立模块连接，探测区域气象数据变化趋势反馈模块与探测区域气象数据修正模块连接，数据库与探测区域气象数据预处理模块连接。

4、探测区域气象数据获取模块：用于对探测区域进行划分，得到探测区域的各子区域，规划无人机在探测区域的巡检路线，获取监测周期内无人机各次巡检采集的探测区域各子区域的各项气象数据，将其记为监测周期内各次巡检探测区域各子区域的各项气象数据。

5、探测区域气象数据预处理模块：用于判断监测周期内各次巡检探测区域各子区域的各项气象数据是否有误，并进行预处理。

6、气象数据扰动模型建立模块：用于将受无人机旋翼旋转影响的各项气象数据记为各项标记气象数据，获取探测区域各子区域历史各次巡检中各项标记气象数据的偏差量和偏差方向以及无人机的姿态信息和旋翼运行信息，分析无人机各姿态下采集的各项标记气象数据的偏差量和偏差方向与无人机旋翼各项运行数据之间的关系函数，构建各项标记气象数据的扰动模型。

7、探测区域气象数据修正模块：用于获取监测周期内无人机各次巡检采集探测区域各子区域气象数据时无人机的姿态信息和旋翼运行信息，结合各项标记气象数据的扰动模型，对监测周期内各次巡检探测区域各子区域的各项标记气象数据进行修正。

8、探测区域气象数据变化趋势反馈模块：用于根据监测周期内各次巡检探测区域各子区域的各项气象数据，分析探测区域各子区域的各项气象数据的变化趋势曲线，进行反馈。

9、数据库：用于存储探测区域历史气象监测信息。

10、相对于现有技术，本发明所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统以下有益效果：1.本发明通过将采集的气象数据分别与多次巡检气象数据的平均值、相邻区域气象数据的平均值、历史同种气象类型下气象数据的范围进行比对，进而判断采集的气象数据是否有误和进行预处理，能够提高气象数据采集的准确性，从而增强基于气象数据的气象相关分析的可靠性，避免误判。

11、2.本发明结合无人机自身传感器数据和周边地面气象站点数据，考虑无人机自身旋翼扰动可能给气象数据测量带来的误差，分析无人机各姿态下采集气象数据的偏差与偏差方向与无人机旋翼运行信息之间的关系，构建气象数据的扰动模型，进一步对无人机采集的气象数据进行修正，以减小无人机旋翼扰动对气象数据的影响，从而保证监测气象数据的准确性。

12、3.本发明根据监测周期内无人机各次巡检采集探测区域的气象数据，利用时间序列预测技术建立预测未来一段时间内探测区域气象数据变化趋势的模型，可以预测气象数据未来变化趋势，进而有助于提前预警可能发生的自然灾害，保障公众安全。

技术特征：

1.一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据获取模块的具体工作过程为：

3.根据权利要求1所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据预处理模块的具体工作过程包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据预处理模块的具体工作过程还包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据预处理模块的具体工作过程还包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据预处理模块的具体工作过程还包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述气象数据扰动模型建立模块的具体工作过程包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述气象数据扰动模型建立模块的具体工作过程还包括：

9.根据权利要求1所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据修正模块的具体工作过程为：

10.根据权利要求1所述的一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，其特征在于：所述探测区域气象数据变化趋势反馈模块的具体工作过程为：

技术总结本发明涉及气象数据采集分析领域，具体公开一种基于传感器的气象数据采集、存储、分析系统，本发明通过将采集的气象数据分别与多次巡检气象数据的平均值、相邻区域气象数据的平均值、历史同种气象类型下气象数据的范围进行比对，进而判断采集的气象数据是否有误和进行预处理，能够提高气象数据采集的准确性；分析无人机各姿态下采集气象数据的偏差与偏差方向与无人机旋翼运行信息之间的关系，构建气象数据的扰动模型，进而对无人机采集的气象数据进行修正，以减小无人机旋翼扰动对气象数据的影响；利用时间序列预测技术建立预测未来一段时间内探测区域气象数据变化趋势的模型，进而有助于提前预警可能发生的自然灾害。技术研发人员：薛奇,周菲菲,熊玉宝,许培广,刘林艳,董鑫受保护的技术使用者：南京大桥机器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25