顾海锋，丘仲锋

(1.南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044；2.南京信息工程大学海洋科学学院，江苏 南京 210044)

风是一种常见的自然现象，在农业、航海、航空、军事和气象等领域都有着重要价值。风速、风向是风场的两个重要因素，其测量精度对风场研究具有重要意义[1]。随着科技的发展，无人机在各种领域得到了广泛的应用[2-5]，特别是在江河湖泊相关领域中有着突出的作用。随着无人机应用的深入，采用多旋翼无人机进行气象监测也正成为一个研究热点。

传统测风方法有机械式、热敏式和激光多普勒式等[6]，机械式测风仪虽然结构简单、价格低廉，但其旋转件存在磨损需要定期维护；热敏式虽然便携、智能，但仅对于一些狭窄空间里的测量比较方便，而且其精度难以把控；激光多普勒式测量精度高、动态响应快，但需要由人工掺入适当的粒子作散射中心，且价格较贵[7]。目前主要采用无人机和超声波两种方法进行测风，相对于传统方法，无人机测风可以不受空间的限制，机动灵活、高效快速，超声波测风原理简单，无机械磨损，且测量精度高[8]。无人机测风技术主要有水平空速归零、航位推算、平面矢量三角形方法等三种。水平空速归零法仅适合常规场合定点测速；航位推算法测量精度差，仅仅适合低成本、对测量精度要求不高的无人机测风速；平面矢量三角形法虽然使用简便，可以对大面积区域进行连续测量，但受传感器系统误差影响，测量精度还有待提高。……