[发明专利]一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备及方法

权利要求书

1.一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备，其特征在于，包括全息投影模块、检测摄影模块、显示模块、用于控制无人机自动飞行的控制模块，其中，所述全息投影模块包括用于在预设障碍物外侧投影出双层立体仿形光幕的3D全息投影机以及3D全息投影通信单元；所述检测摄影模块包括高速摄影机以及摄影通信单元；所述显示模块包括用于与所述摄影通信单元无线连接的显示通信单元以及显示器；所述控制模块包括自动飞行控制单元以及用于规划所述双层立体仿形光幕的地面控制单元，所述地面控制单元通过3D全息通信单元与所述3D全息投影机无线连接，所述自动飞行控制单元与地面控制单元无线连接；

所述双层立体仿形光幕的外形与预设障碍物的外形一致；

所述控制模块规划避障飞行的预设高度，所述预设高度加上往上飞行的允许误差为上层光幕的高度，所述预设高度减去往下飞行的允许误差为下层光幕的高度。

2.根据权利要求1所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备，其特征在于，还包括支架，所述全息投影模块以及检测摄影模块均设置在所述支架上。

3.根据权利要求2所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备，其特征在于，所述支架包括升降机构以及旋转机构，其中，所述升降机构包括升降驱动电机、竖直方向上设置的线性模组以及安装在线性模组上的升降座；所述旋转机构包括安装在所述升降座上的旋转驱动电机以及安装在所述旋转驱动电机上的旋转板。

4.根据权利要求3所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备，其特征在于，所述旋转机构有两组，所述全息投影模块以及检测摄影模块分别安装在两组旋转机构上。

5.根据权利要求1所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测设备，其特征在于，所述预设障碍物为柱状凸起结构。

6.一种利用权利要求1-5中任意一项所述的植保无人机避障飞行的可视化检测设备实现的植保无人机避障飞行的可视化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)地面控制单元根据预设障碍物的轮廓，计算出避障飞行数据及光幕投影数据，并将避障飞行数据及光幕投影数据分别发送到自动飞行控制单元以及全息投影模块；

(2)3D全息投影模块接收光幕投影数据，在预设障碍物的周围投影出双层立体仿形光幕，所述双层立体仿形光幕两层光幕之间的截面尺寸根据允许飞行误差尺寸确定；

(3)自动飞行控制单元接收避障飞行数据，驱动植保无人机启动，植保无人机遇到预设障碍物悬停，植保无人机规划自动避障路线开始避障飞行；

(4)检测摄影模块接收到植保无人机的启动信息开始工作，沿着植保无人机避障飞行轨迹进行全程录像，并对植保无人机在飞行过程中与双层立体仿形光幕边界的位置情况进行高速摄影和记录，并将数据传给显示模块；

(5)显示模块接受数据，将实时画面传输到显示器上；

(6)在显示器上观看植保无人机越过双层立体仿形光幕边界的情况，并判断植保无人机避障飞行的飞行精度。

7.根据权利要求6所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测方法，其特征在于，地面控制单元根据预设障碍物的轮廓，计算出光幕投影数据，将光幕投影数据发送到3D全息投影通信单元，3D全息投影通信单元将光幕投影数据传送到3D全息投影机上，3D全息投影机接收投影数据并在预设障碍物周围投影出双层立体仿形光幕。

8.根据权利要求6所述的一种植保无人机避障飞行的可视化检测方法，其特征在于，摄影通信单元接收到植保无人机的启动信息后，将数据传送给高速摄影机，高速摄影机接收数据后启动工作，沿着植保无人机避障飞行轨迹进行全程录像，并对植保无人机在飞行过程中与双层立体仿形光幕边界的位置情况进行高速摄影和记录，并将画面数据通过摄影通信单元传输给显示通信单元。