[发明专利]植保无人机飞行参数测量方法及系统

说明书

本发明涉及植保无人机领域，提供了一种植保无人机飞行参数测量方法及系统。该方法包括以下步骤：S1、在作业区域设置两列平行且对称分布的激光传感器，位于同一列的激光传感器沿作业区域的宽度方向依次间隔设置；S2、测量两列激光传感器之间的间距；S3、启动所有激光传感器；S4、启动植保无人机；S5、获取激光脉冲经过植保无人机反射后产生的电信号；S6、控制器根据电信号计算植保无人机的飞行高度；S7、获取植保无人机在两列激光传感器之间飞行所用的飞行时间；S8、控制器根据飞行时间和间距信息计算植保无人机的飞行速度。本发明无需改变植保无人机自身结构，不仅应用范围广、不受植保无人机类型限制，而且测量结果客观真实。

技术领域

本发明涉及植保无人机领域，具体涉及一种植保无人机飞行参数测量方法及系统。

背景技术

无人机是由无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机因其起降灵活、易操控、稳定性好等优点被广泛应用于空中侦察、监视、中继通断、救援、小面积测绘等场合。植保无人机即应用于农业的无人机在作业过程中其飞行高度和飞行速度必须满足特定要求，否则不仅会影响作业效果，而且甚至还可能会产生药害影响。因此，在植保无人机作业过程中需要测试其是否能按照指定高度和速度进行飞行作业。

目前，研究人员已经对无人机的飞行高度和飞行速度的测量方法进行了长期研究探索。其中，最常用的一种方法为：在植保无人机上安装压力传感器、陀螺仪、加速度计或GPS等传感器。但是，采用这种方法时必须在植保无人机上安装上述传感器或采用自带上述传感器的植保无人机。若直接在植保无人机上安装上述传感器，则会增加植保无人机的重量，甚至还要改变植保无人机的结构、影响数据的真实性；若采用自带上述传感器的植保无人机，则会因不同植保无人机自带的传感器型号不同而产生误差差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需改变植保无人机自身结构、测量结果真实客观的植保无人机飞行参数测量方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种植保无人机飞行参数测量方法，该方法包括以下步骤：

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。

其中，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。

其中，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。

其中，所述电信号为电流信号或电压信号。