[发明专利]一种无人机沙漠戈壁土壤采样系统

说明书

本发明涉及一种无人机沙漠戈壁土壤采样系统，该系统包括无人机子系统和地面监控子系统，无人机子系统包括GPS定位模块、避障模块、航向控制模块、土壤采样模块、机载射频通信模块，地面监控子系统与机载射频通信模块通讯连接，用于接收机载射频通信模块传送的位置数据和处理后的图像数据，并监控无人机的航迹。无人机子系统中通过土壤采样模块实现无人机的土壤采样功能，航向控制模块根据GPS定位模块和避障模块检测到的数据对无人机航向进行精准的调控，保证了无人机采样途中的平稳安全，保证了无人机采样过程的准确可靠，实现了智能采样，无需技术人员实地操作，保证了沙漠戈壁地区土壤采样过程中技术人员的人身安全。

技术领域

本发明涉及无人机采样技术领域，具体涉及一种无人机沙漠戈壁土壤采样系统。

背景技术

土壤样品的采集，是对土壤进行系统分类调查、土体构型分析、土壤肥力特性研究、土壤养分迁移变化及土壤生态调查的基础，准确、适量、快速获取土壤的不同深度的土壤样品直接关系到土壤、地质、水利、环保等领域研究的深度和数据的可靠性。现有的土壤采样过程需要相关技术人员实地操控采样设备完成土壤样品的采集，但是对于沙漠戈壁等环境恶劣的地区，土壤采样工作实施对技术人员是个不小的考验，既涉及环境因素对采样过程的影响，还包括对技术人员人身安全的威胁，所以沙漠戈壁的土壤采样工作一直难以大面积的开展，荒漠化治理与土壤改良工作的推进也因此受到了阻碍。

由此可见，如何提供一种安全便捷的沙漠戈壁土壤采样系统成为现在沙漠戈壁土壤研究领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全便捷的无人机沙漠戈壁土壤采样系统，该系统无需技术人员现场采样，保证了环境恶劣地区土壤采样工作人员的人身安全。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机沙漠戈壁土壤采样系统，包括无人机子系统和地面监控子系统，无人机子系统包括：

GPS定位模块，GPS定位模块接收GPS卫星传送的无人机实时位置数据；

避障模块，避障模块检测无人机飞行过程中是否存在障碍物；

航向控制模块，其与GPS定位模块和避障模块电连接，用于接收GPS定位模块传送的位置数据和避障模块传送的是否存在障碍物的检测结果，并根据接收到的位置数据和是否存在障碍物的检测结果调控无人机的飞行方向；航向控制模块传送的位置数据传送给地面监控子系统；

土壤采样模块，土壤采样模块在无人机着陆后对指定位置的土壤进行取样并获取土壤温湿度数据；

机载射频通信模块，其与航向控制模块和土壤采样模块电连接，机载射频通信模块接收航向控制模块发送的位置数据及土壤采样模块发送的壤温湿度数据及取样结果；

地面监控子系统与机载射频通信模块通讯连接，地面监控子系统接收机载射频通信模块传送的位置数据和土壤温湿度数据及取样结果，并根据得到的位置数据监控无人机的航迹。

本发明的有益效果是：无人机子系统中通过土壤采样模块实现无人机的土壤采样功能，航向控制模块根据GPS定位模块和避障模块检测到的数据对无人机航向进行精准的调控，保证了无人机采样途中的平稳安全，地面监控子系统可以实时监控无人机的航迹和采样过程，保证了无人机采样过程的准确可靠，实现了智能采样，无需技术人员实地操作，保证了沙漠戈壁地区土壤采样过程中技术人员的人身安全。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，地面监控子系统包括地面射频通信模块、航迹规划模块和监控模块，地面射频通信模块与机载射频通信模块通讯连接，监控模块和航迹规划模块均与地面射频通信模块电连接。