[发明专利]植保无人机飞行参数测量方法及系统有效
申请号: | 201811438081.8 | 申请日: | 2018-11-27 |
公开(公告)号: | CN109541625B | 公开(公告)日: | 2020-10-09 |
发明(设计)人: | 刘云玲;邓雅茜;宋坚利;匡开明;纪思雪;王玥心 | 申请(专利权)人: | 中国农业大学 |
主分类号: | G01S17/48 | 分类号: | G01S17/48;G01S17/58 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
地址: | 100193 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 植保 无人机 飞行 参数 测量方法 系统 | ||
1.一种植保无人机飞行参数测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在作业区域设置两列平行且对称分布的激光传感器,位于同一列的所述激光传感器沿所述作业区域的宽度方向依次间隔设置,所有所述激光传感器距离地面的高度相同;
S2、测量两列所述激光传感器之间的间距,并将间距信息发送至控制器;
S3、启动所有所述激光传感器、以使所述激光传感器向所述作业区域上方发射激光脉冲;
S4、启动植保无人机,并使所述植保无人机在所述作业区域上方沿所述作业区域的长度方向飞行;
S5、获取所述激光脉冲经过所述植保无人机反射后产生的电信号;
S6、所述控制器根据所述电信号计算所述植保无人机的飞行高度;
S7、获取所述植保无人机在两列所述激光传感器之间飞行所用的飞行时间;
S8、所述控制器根据所述飞行时间和所述间距信息计算所述植保无人机的飞行速度。
2.根据权利要求1所述的植保无人机飞行参数测量方法,其特征在于,所述步骤S6具体为:所述控制器通过以下公式计算所述植保无人机的飞行高度y:y=f(x);
其中,x表示所述电信号;f(x)为所述控制器通过多个不同形状的试验机逐一以不同预设高度在所述作业区域上方沿所述作业区域的长度方向飞行产生的电信号和所述预设高度拟合运算得到的数学模型。
3.根据权利要求1所述的植保无人机飞行参数测量方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S9、所述控制器根据所述飞行高度、所述飞行时间和所述间距信息绘制所述植保无人机底部轮廓的三维图;其中,所述三维图的x轴表示所述激光传感器的个数、y轴表示时间、z轴表示高度。
4.根据权利要求1所述的植保无人机飞行参数测量方法,其特征在于,所述电信号为电流信号或电压信号。
5.一种基于如权利要求1所述的植保无人机飞行参数测量方法的植保无人机飞行参数测量系统,其特征在于,包括控制器和支撑架,所述支撑架上设有两列平行且对称分布的激光传感器,位于同一列的所述激光传感器沿所述支撑架的宽度方向依次间隔设置,所有所述激光传感器距离地面的高度相同,每个所述激光传感器均与所述控制器电连接;所述控制器包括电源模块、数据采集模块、数据分析模块以及与所述数据分析模块连接的输入模块;所述数据采集模块通过数据传输模块与所述数据分析模块连接,所述激光传感器和所述电源模块均与所述数据采集模块连接;
所述输入模块用于将测量的两列所述激光传感器之间的间距信息输入所述数据分析模块,所述激光传感器用于向所述支撑架上方发射激光脉冲;所述数据采集模块用于采集植保无人机在所述支撑架上方沿所述支撑架的长度方向飞行的过程中,所述激光传感器发射的激光脉冲经所述植保无人机反射后产生的电信号;所述数据分析模块用于根据所述电信号确定飞行时间以及计算植保无人机的飞行高度、以及根据所述飞行时间和所述间距信息计算所述植保无人机的飞行速度。
6.根据权利要求5所述的植保无人机飞行参数测量系统,其特征在于,所述控制器还包括与所述数据分析模块连接的可视化模块。
7.根据权利要求5所述的植保无人机飞行参数测量系统,其特征在于,所述支撑架包括首尾依次连接的第一卷折条、第一伸缩杆、第二卷折条和第二伸缩杆,所述第一卷折条和所述第二卷折条上均设有多个所述激光传感器。
8.根据权利要求7所述的植保无人机飞行参数测量系统,其特征在于,所述第一卷折条和所述第二卷折条由柔性材料制成。
9.根据权利要求5所述的植保无人机飞行参数测量系统,其特征在于,还包括收纳箱,所述收纳箱用于收纳所述控制器、所述支撑架和所述激光传感器。
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