بررسی اجمالی حسگرهای باد و ایستگاههای آب و هواشناسی
حسگرهای باد و هوا معمولا در برخی از کاربردهای مرتبط با پهپادها مورد استفاده قرار میگیرند. حسگرهای هواشناسی میتوانند روی پهپاد و یا در اطراف ایستگاه کنترل زمینی و یا محل پرتاب پهپاد به منظور جمع-آوری اطلاعاتی در مورد شرایط آب و هوای محلی نصب شوند و لذا خلبان خواهد دانست که آیا قادر به انجام یک پرواز ایمن در این شرایط میباشد یا خیر. تجهیزات اندازهگیری شرایط آب و هوا میتوانند بر روی خود پهپادها نیز نصب شوند. پهپادهای هواشناسی میتوانند برای کاربردهایی از قبیل نظارت بر محیط زیست، تحقیقات در زمینه تغییرات آب و هوا و کشاورزی دقیق مورد استفاده قرار گیرند. آنها همچنین میتوانند برای حمایت از شناوری دقیق و نگهداری ایستگاه هوایی در کاربردهای پهپادهای هلیکوپتری مورد استفاده قرار گیرند.
یکی از معمولترین ابزارهای اندازهگیری آب و هوا آنمومتر میباشد که سرعت و جهت باد را اندازه میگیرد. سادهترین طراحی آنمومتر یک طراحی مکانیکی میباشد که از مکانیزمی مانند یک سری از کاسهها که نرخ چرخش شفت خود را متناسب با سرعت باد تغییر میدهند، استفاده میکند. اغلب آنمومترهای مکانیکی نمیتوانند مشخصات باد را در حالت سه بعدی اندازهگیری نمایند و دارای زمان پاسخ کندی نسبت به تغییرات سریع و بادهای عمودی دارند و این به خاطر اینرسی این مکانیزم مکانیکی میباشد.
آنمومترهای فراصوتی یک انتخاب بهتر برای کاربردهای پهپادی میباشند. آنها با شلیک پالسهای فراصوتی بین یک جفت ترنسدیوسر و اندازهگیری زمان پرواز این پالسها که توسط باد تحت تاثیر قرار میگیرند، برای اندازهگیری سرعت باد مورد استفاده قرار میگیرند. جهت نیز با مقایسه زمان بین جفت ترنسدیوسرها محاسبه میگردد.
یک شکل دیگر از آنمومترهای فراصوتی، امواج فراصوتی را در داخل یک حفره تشدید مینماید. زمانیکه باد از داخل این حفره عبور کند، باعث تغییر فاز این امواج صوتی شده و این تغییر فاز میتواند اندازهگیری شده و برای محاسبه سرعت و جهت باد مورد استفاده قرار گیرد.
حسگرهای باد فراصوتی
آنمومترهای فراصوتی میتوانند با ردپایی بسیار ناچیز و وزن کم ساخته شوند که این آنها را برای کاربردهای SWaP (اندازه، وزن و قدرت) محدود در پهپادها بسیار مناسب مینماید. حسگرهای باد فراصوتی شامل قطعات متحرک نبوده و لذا مستعد ضربه و لرزش نمیباشند. برخی آنمومترها شامل مکانیزم کنترل دما و ضد یخ میباشند که به آنها امکان کار در شرایط هوایی بسیار سرد را میدهد.
آنمومترهای فراصوتی همچنین میتوانند شامل سایر حسگرهای هواشناسی نیز باشند که به آنها امکان جمع-آوری سایر دادهها علاوه بر سرعت و جهت باد را نیز میدهد. اینها میتوانند شامل حسگرهای رطوبت نسبی، دما و فشار نیز باشند. آنمومترهایی که قرار است بر روی پهپادها نصب شوند، میتوانند شامل حسگرهای اینرسی مانند شتابسنجها به منظور اندازهگیری یاو، پیچ و رول این پلتفرمها نیز باشند.
برترین تولید کنندگان حسگرهای باد و ایستگاههای آب و هواشناسی
airmar
تولید کننده ایستگاههای هواشناسی، مبدلهای دریایی و ارتفاع سنجهای زیر آبی
fttechnologies
تولید کننده بادسنج ها و حسگرهای باد اولتراسونیک برای پهپادها و ایستگاه های کنترل زمینی