[发明专利]一种旋翼无人机风场静电喷药装置及方法

权利要求书

1.一种旋翼无人机风场静电喷药装置，其特征在于：包括旋翼无人机以及所述旋翼无人机设有的用于探测作物位置数据的超声传感器、用于探测地形数据的激光传感器、用于测量所述旋翼无人机机下风场数据的风速传感器、用于进行静电喷药的静电喷药器、用于接收信号并控制所述旋翼无人机的控制器。

2.根据权利要求1所述的旋翼无人机风场静电喷药装置，其特征在于：所述静电喷药器包括静电喷嘴、静电杆、静电脉冲高压器、变量喷药系统和药箱。

3.根据权利要求1所述的旋翼无人机风场静电喷药装置，其特征在于：所述旋翼无人机设有用于拍摄病害光谱的高光谱传感器。

4.根据权利要求1所述的旋翼无人机风场静电喷药装置，其特征在于：所述旋翼无人机设有GPS接收天线和无线接收天线。

5.一种应用权利要求1-4中任何一项所述的旋翼无人机风场静电喷药装置进行风场静电喷药的方法，其特征在于：所述方法的步骤包括：

S1.旋翼无人机通过超声传感器探测作物位置数据，通过激光传感器得到地形仿真数据，超声传感器和激光传感器将采集的数据发送给控制器；

S2.控制器根据其接收的作物位置数据和地形仿真数据动态的调整旋翼无人机的飞行高度，以使旋翼无人机对作物保持指定的喷药高度；

S3.旋翼无人机通过风速传感器测量旋翼无人机机下风场数据，风速传感器将采集的数据发送给控制器；

S4.控制器根据其接收的机下风场数据控制变量喷药系统，调节喷雾压力和雾滴大小并与风速匹配；

S5.控制器根据雾滴大小控制静电脉冲高压器，产生匹配的脉冲电荷；

S6.旋翼无人机采用上述的喷药高度、喷雾压力、雾滴大小和脉冲电荷进行静电喷药。

6.根据权利要求5所述的旋翼无人机风场静电喷药方法，其特征在于：所述超声传感器在旋翼无人机飞行过程中根据超声信号发射和接收的时间间隔以及旋翼无人机的飞行速度计算出旋翼无人机的飞行距离，从而计算出旋翼无人机距离作物冠层的高度，控制器根据计算得到的高度通过控制发动机的转速使旋翼无人机达到指定的喷药高度，所述喷药高度为0.5m-1.5m。

7.根据权利要求5所述的旋翼无人机风场静电喷药方法，其特征在于：所述激光传感器发射120°的激光扇面，探测地形数据，通过接受激光反射光得出地形三维数据，并对数据进行地形仿真，得到地形仿真数据，控制器根据地形仿真数据动态的调整旋翼无人机的飞行高度，使旋翼无人机对作物保持指定的喷药高度。

8.根据权利要求5所述的旋翼无人机风场静电喷药方法，其特征在于：所述风速传感器自动测量旋翼无人机机下风场大小和自然风的大小，控制器根据自然风的风向夹角调节喷药的喷射方向，控制器根据风速值得大小变量调节喷雾压力和雾滴大小，以使喷射出的药液雾滴能够到达作物叶片。

9.根据权利要求5所述的旋翼无人机风场静电喷药方法，其特征在于：所述控制器根据雾滴大小调节静电脉冲高压器，产生匹配的150kv-250kv的脉冲电荷，并通过荷电传感器检测雾滴带电量，反馈给控制器，进行雾滴荷电的精确调节。

10.根据权利要求5-9中任何一项所述的旋翼无人机风场静电喷药方法，其特征在于：旋翼无人机通过高光谱传感器在飞行过程中不断拍摄作物的病害光谱，并将所述病害光谱发送给控制器，在地面放置校准传感器，校准传感器将校准点的GPS数据发送给控制器，控制器根据病害光谱和GPS数据对病害信息和GPS数据库进行校准。