随着城市化进程推进和经济持续高速增长以及科技的不断发展，空气污染也越来越严重。细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等超标排放严重影响着人类的健康生活。本项目主要研究空气污染治理中具有立体监 测、预警响应能力快、安全作业保障能力强、监测区域广、机动性强的空气质量监测技术，为空气污染治理提供可靠的、完善的现场监测技术。项目研制的一种基于无人机的空气质量参 数采集系统可以实现对空气污染现场的空气质量参数进行快速立体采样。为污染治理争取宝贵的时间、提供科学的现场污染数据以及安全作业保障。基于无人机的空气质量参数采集系统的空气质量监测技术的实现主要包括无人机采集路径规划问题、无人机采样系统的机载传感器以及无人机采集系统的相关软件设计研究。 本项目已在预定时间内完成了所提出的任务，达到了考核指标及主要技术指标:完成了一个集路径规划、自主导航、飞行控制、实时采集、实时数据传输于一体的高集成系统，该无人机空气质量监测系统可以实现5KM范围内的监测区域;可以通过光电传感器、电化学传感器、光离子传感器等各类传感器监测模块获取空气质量参数;可以通过上位机配套软件规划蛇形、三角形等航线。 传统的空气质量检测大多采用定点基站式测量方式，其测量数据很难描述到空间区域的环境参数的分布情况。本项目通过无人机搭载测量仪器自主飞行测量空气质量参数具有下列特色创新： 1、无需人工操作，无人机自主定时从基站起飞完成测量任务回到基站传输测量数据； 2、通过巡航飞行对空间区域各块子区域进行采样测量，获取空间分布数据； 3、采用四轴飞行器做载体可靠性高，并且具有噪声振动小的特点，结构简单，成本低，不需要跑道，可垂直起降、自由悬停，有较高的机动灵活性。

哈尔滨理工大学

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