小型无人机大气污染应急监控系统的设计开题报告
2024-06-01 22:33:46
1. 本选题研究的目的及意义
随着工业化和城市化的快速发展,大气污染问题日益严峻,对人类健康和生态环境构成了严重威胁。
传统的环境监测手段主要依赖固定监测站,存在着监测范围有限、成本高昂、难以应对突发污染事件等局限性。
近年来,无人机技术发展迅速,其机动灵活、成本低廉、适用范围广等优势,为大气污染应急监控提供了新的解决方案。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在无人机大气污染监测领域开展了大量研究,取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
国内学者在无人机大气污染监测方面起步较晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面:1.研究小型无人机大气污染应急监控系统的需求,包括应急监控的功能需求、性能需求以及无人机平台、传感器系统、数据传输等方面的技术需求。
2.完成系统的总体设计,包括确定系统架构、划分功能模块、设计模块间的接口和数据流程。
3.进行关键模块的设计与实现,包括无人机飞行控制模块、传感器数据采集与融合模块、污染物识别算法模块、数据可视化模块等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法与步骤开展研究:
1.文献调研与需求分析:通过查阅国内外相关文献,了解小型无人机、大气污染监测、应急监控等领域的研究现状和发展趋势,分析小型无人机大气污染应急监控系统的需求,明确研究目标和内容。
2.系统设计:基于需求分析结果,进行系统总体设计,确定系统架构、功能模块划分、模块间接口设计、数据流程设计等。
3.关键技术研究:针对系统关键模块,开展相关技术研究,包括:无人机平台选择与改装:根据系统需求,选择合适的无人机平台,并进行必要的改装,以满足大气污染监测任务需求。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.面向应急场景的系统设计:不同于传统的大气环境监测,本研究针对突发性大气污染事件的特点,设计了一套快速响应、灵活部署、高效监测的小型无人机应急监控系统,以满足应急场景下的特殊需求。
2.多源传感器数据融合技术:针对单一传感器监测精度有限的问题,本研究将采用多源传感器数据融合技术,整合不同类型传感器的数据,通过数据互补和校验,提高污染物浓度的监测精度和可靠性。
3.基于污染物扩散模型的航迹规划:为了提高无人机监测效率和目标追踪能力,本研究将引入污染物扩散模型,结合实时气象数据,动态规划无人机航迹,使其能够快速追踪污染源,并对污染范围进行有效监测。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.王建华,李伟,王刚,等.基于旋翼无人机的电力线路巡检系统设计[j].电力系统保护与控制,2017,45(18):153-159.
2.张涛,杨超,王震,等.多旋翼无人机输电线路巡检系统设计与实现[j].电力系统保护与控制,2018,46(16):133-139.
3.李博,张磊,王超,等.基于无人机的大气污染监测系统设计[j].仪表技术与传感器,2019(03):109-113.