[發明專利]一種旋翼無人機風場靜電噴藥裝置及方法

在審

• 申請號: 201410134828.6
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104977935A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 張梅
• 申請（專利權）人: 北京中科火冠科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種旋翼無人機風場靜電噴藥裝置，其特征在于：包括旋翼無人機以及所述旋翼無人機設有的用于探測作物位置數據的超聲傳感器、用于探測地形數據的激光傳感器、用于測量所述旋翼無人機機下風場數據的風速傳感器、用于進行靜電噴藥的靜電噴藥器、用于接收信號并控制所述旋翼無人機的控制器。

2.根據權利要求1所述的旋翼無人機風場靜電噴藥裝置，其特征在于：所述靜電噴藥器包括靜電噴嘴、靜電桿、靜電脈沖高壓器、變量噴藥系統和藥箱。

3.根據權利要求1所述的旋翼無人機風場靜電噴藥裝置，其特征在于：所述旋翼無人機設有用于拍攝病害光譜的高光譜傳感器。

4.根據權利要求1所述的旋翼無人機風場靜電噴藥裝置，其特征在于：所述旋翼無人機設有GPS接收天線和無線接收天線。

5.一種應用權利要求1-4中任何一項所述的旋翼無人機風場靜電噴藥裝置進行風場靜電噴藥的方法，其特征在于：所述方法的步驟包括：

S1.旋翼無人機通過超聲傳感器探測作物位置數據，通過激光傳感器得到地形仿真數據，超聲傳感器和激光傳感器將采集的數據發送給控制器；

S2.控制器根據其接收的作物位置數據和地形仿真數據動態的調整旋翼無人機的飛行高度，以使旋翼無人機對作物保持指定的噴藥高度；

S3.旋翼無人機通過風速傳感器測量旋翼無人機機下風場數據，風速傳感器將采集的數據發送給控制器；

S4.控制器根據其接收的機下風場數據控制變量噴藥系統，調節噴霧壓力和霧滴大小并與風速匹配；

S5.控制器根據霧滴大小控制靜電脈沖高壓器，產生匹配的脈沖電荷；

S6.旋翼無人機采用上述的噴藥高度、噴霧壓力、霧滴大小和脈沖電荷進行靜電噴藥。

6.根據權利要求5所述的旋翼無人機風場靜電噴藥方法，其特征在于：所述超聲傳感器在旋翼無人機飛行過程中根據超聲信號發射和接收的時間間隔以及旋翼無人機的飛行速度計算出旋翼無人機的飛行距離，從而計算出旋翼無人機距離作物冠層的高度，控制器根據計算得到的高度通過控制發動機的轉速使旋翼無人機達到指定的噴藥高度，所述噴藥高度為0.5m-1.5m。

7.根據權利要求5所述的旋翼無人機風場靜電噴藥方法，其特征在于：所述激光傳感器發射120°的激光扇面，探測地形數據，通過接受激光反射光得出地形三維數據，并對數據進行地形仿真，得到地形仿真數據，控制器根據地形仿真數據動態的調整旋翼無人機的飛行高度，使旋翼無人機對作物保持指定的噴藥高度。

8.根據權利要求5所述的旋翼無人機風場靜電噴藥方法，其特征在于：所述風速傳感器自動測量旋翼無人機機下風場大小和自然風的大小，控制器根據自然風的風向夾角調節噴藥的噴射方向，控制器根據風速值得大小變量調節噴霧壓力和霧滴大小，以使噴射出的藥液霧滴能夠到達作物葉片。

9.根據權利要求5所述的旋翼無人機風場靜電噴藥方法，其特征在于：所述控制器根據霧滴大小調節靜電脈沖高壓器，產生匹配的150kv-250kv的脈沖電荷，并通過荷電傳感器檢測霧滴帶電量，反饋給控制器，進行霧滴荷電的精確調節。

10.根據權利要求5-9中任何一項所述的旋翼無人機風場靜電噴藥方法，其特征在于：旋翼無人機通過高光譜傳感器在飛行過程中不斷拍攝作物的病害光譜，并將所述病害光譜發送給控制器，在地面放置校準傳感器，校準傳感器將校準點的GPS數據發送給控制器，控制器根據病害光譜和GPS數據對病害信息和GPS數據庫進行校準。