1.课题研究背景与意义
气象信息主要是指温度、湿度、气压等气象要素，与人们的生产生活休戚相关。精细化的天气预测与气象服务，可以给人们生产生活提供合理的建议。然而，随着现代工业化进程的加速以及人类社会的发展，人们忽视了生态环境保护的重要性，导致气象环境条件持续恶化，山体滑坡等地质灾害频发、温室效应日益严重，洪涝及台风等极端天气和自然灾害频繁发生。因此完善气象监测方法，加强预警防灾减灾能力，是当前新的研究议题。
目前气象观测方法主要有探空气球携带无线电探空仪进行测定以及雷达、激光和卫星探测等。但探空气球携带无线电探空仪测定的方法具有不易回收、成本高等局限性，不能满足现代气象探测要求；雷达、激光和卫星探测的观测手段是通过对间接变量的观测进而反演得到气象参数信息，所采集到的气象数据的精度和可信度不太高。综上所述，急需寻求一种成本低、稳定性好，精度高的新型气象探测设备。
近年来，随着人工智能技术，计算机技术的不断发展，无人机在全球范围内得到了广泛的研究与应用，在农林业、地质、气象等领域日益普及和成熟[1-2]。由于无人机具有体积小，成本低、机动性能好等优点，如果以此作为气象数据采集系统的搭建平台，可以解决传统气象检测方法存在的不足。
气象数据采集系统是集传感器技术、嵌入式技术和无线传输技术于一体的气象探测设备。高精度的传感器的开发提高了气象探测数据的精度，并且持续推动着精准气象的发展。为了实现气象数据采集系统的智能化、网络化，提髙气象数据采集传输的可靠性和高效性，无线传输技术被引入到气象采集观测过程中。无线传输技术有效地解决了有线传输费用高昂、施工困难、难以维护等问题，以及以往沙漠、海洋、极地、高原等地区气象监测难以实现的问题。
为了解决传统气象检测成本高、不易回收等问题，本文将在无人机上搭建气象数据采集系统来进行高空气象数据的采集，并且运用无线传输技术将采集到的数据传输到移动端或PC端，有效的弥补了有线传输的不足。本设计是一种直接探测的方法，对气象探测具有重大意义。
2.国外研究现状
2.1无人机气象探测研究现状
针对固定翼无人机在气象探测领域的研究起步相对较早，在各个领域的应用也较为成熟，早在20世纪90年代，澳大利亚的Aerosonde公司就发布了固定翼气象无人机，并在2007年完成了其对诺埃尔飓风近距离观测。
