無(wú)人機(jī)渦動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)載重儀器已經(jīng)發(fā)展為18-28公斤以上，該系統(tǒng)用于測(cè)量動(dòng)量通量以及潛熱通量,和大氣輻射熱量通量邊界層(ABL)和下面的地形。系統(tǒng)含括快速響應(yīng)的空氣溫濕度探頭，開(kāi)路渦動(dòng)系統(tǒng)，短波和長(zhǎng)波輻射計(jì)可測(cè)定凈輻射、地表溫度和反照率。無(wú)人機(jī)飛行垂直安裝時(shí)需形成于允許直接測(cè)量中的通量的重要要素（垂直風(fēng)速）的間隙,另外可選配機(jī)載高分辨率可見(jiàn)光和紅外視頻和激光測(cè)高,同時(shí)觀察表面形貌或海洋表面波。飛行海拔較低時(shí)可配置GPS進(jìn)行定位，另外可共用無(wú)人機(jī)上姿態(tài)校準(zhǔn)設(shè)備或單獨(dú)搭載姿態(tài)儀校準(zhǔn)設(shè)備。
實(shí)例歷程：飛行測(cè)試儀器的BAE系統(tǒng)公司的C1無(wú)人機(jī)在陸地上進(jìn)行了無(wú)人機(jī)渦動(dòng)飛行測(cè)試。2011年1月麥克米蘭機(jī)場(chǎng)(羅伯茨,加州)。同樣的飛行測(cè)試儀器的波音Insitu公司“掃描鷹”無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)進(jìn)行水面中心。2012年4月,達(dá)利部門(mén)(達(dá)利,維吉尼亞),**個(gè)已知的測(cè)量水蒸氣,熱,和動(dòng)量通量是由低空(到30米) 波多馬克河附近。本研究提出了一個(gè)從飛行測(cè)試潛在應(yīng)用近地層以及(海洋)大氣邊界層研究系統(tǒng)。
系統(tǒng)構(gòu)建：
主要產(chǎn)品介紹：
數(shù)據(jù)采集器：
1.*運(yùn)行頻率：*大1000Hz
2.模擬電壓范圍：±5V
3.模擬電壓?jiǎn)味送ǖ罃?shù)量：不小于12個(gè)
4.操作溫度：-55℃～85℃
5.*A/D 轉(zhuǎn)換位：24位
6.*功耗：休眠時(shí)≤1mA；1Hz工作狀態(tài)時(shí)≤3mA
7.模擬量測(cè)量精度：±（0.04%讀數(shù)+偏移量）
8.通訊方式：RS-232、RS-485，SDM，SDI-12
9.*配2張16GB存儲(chǔ)卡
10.需帶有 Ethernet 網(wǎng)絡(luò)接口
11.內(nèi)存: 4MB，可通過(guò)MicroSD卡擴(kuò)展16GB
12.工作溫度: -40~70℃（標(biāo)準(zhǔn)），-55℃~85℃（擴(kuò)展）
渦動(dòng)通量傳感器
1.工作頻率、溫度與功率
1.1.工作頻率：≥10Hz；
1.1.工作環(huán)境溫度：-30℃～+50℃；
1.1.整機(jī)運(yùn)行功率：4～13W；
2.三維超聲風(fēng)速測(cè)量性能：
2.1風(fēng)速量程：0～65m/s
2.2風(fēng)速分辨率：Ux≤1mm/s，Uy≤1mm/s，Uz≤0.5mm/s
2.3測(cè)量頻率：可編程1～100HZ
2.4聲速：能從三個(gè)聲頻路徑測(cè)得，并訂正了交叉風(fēng)的影響
2.5*材質(zhì)：金屬
3.二氧化碳（CO2）測(cè)量性能：
3.1量程：0～1000 μmol/mol（標(biāo)準(zhǔn)）
（0～3000 μmol/mol可定制）
3.2準(zhǔn)確度：≤1%
3.3增益漂移：≤0.1%/℃
3.4零點(diǎn)漂移（溫度）：-0.5～+0.5(μmol/mol)/℃
4.水汽（H2O）測(cè)量性能：
4.1量程：0～72mmol/mol
4.2準(zhǔn)確度：≤2%
4.3增益漂移：≤0.3%/℃
4.4零點(diǎn)漂移（溫度）：-0.06～+0.06(mmol/mol)/℃
空氣溫濕度傳感器
1.溫度測(cè)量性能
1.1溫度測(cè)量范圍：-80～+60℃
1.2*溫度精度（-20～+60℃的測(cè)量范圍內(nèi)）：
±（0.055+0.0057*讀數(shù)）℃
2.濕度測(cè)量性能
2.1濕度測(cè)量范圍：0.8-99%RH，非冷凝環(huán)境
2.2*濕度精度（-20～+40℃的測(cè)量范圍內(nèi)）：
±（1+0.008*讀數(shù)）%RH
3.傳感器電纜長(zhǎng)度：≥25m
4.每個(gè)傳感器配1個(gè)防輻射罩
四分量?jī)糨椛鋫鞲衅?/span>
1.測(cè)量性能
1.1輸出：4個(gè)輸出，分別是向上的短波、向下的短波以及向上的長(zhǎng)波和向下的長(zhǎng)波
1.2光譜范圍：短波300～2800nm ；長(zhǎng)波4.5～42μm
1.3靈敏度：5～20μV/W/m2（短波） ；5～15μV/W/m2（長(zhǎng)波）
1.4*響應(yīng)時(shí)間：≤18s（95%）
1.5非線性誤差：<1%
2.物理特性
2.1工作環(huán)境：-40～80℃，0～99%RH
2.2傳感器電纜長(zhǎng)度：≥25米
系統(tǒng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)公式：
由于無(wú)人機(jī)飛行速度對(duì)溫度測(cè)量造成加熱效應(yīng)，利用校正公式代入校準(zhǔn)(Lenschow 1986;Khelifet al . 1999年)
四分量輻射表超聲虛溫校正：
極坐標(biāo)方程校驗(yàn)：
風(fēng)矢量校驗(yàn)：
優(yōu)良風(fēng)矢量旋轉(zhuǎn)相對(duì)風(fēng)校驗(yàn)：
數(shù)據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：
數(shù)據(jù)質(zhì)量比對(duì)分析：
軟 件：，支持編程、通訊，以及數(shù)據(jù)采集器與PC之間的數(shù)據(jù)下載。
