[發明專利]一種飛行器航空精準噴施控制系統和方法

有效

• 申請號: 201610066999.9
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105707040B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 張瑞瑞;陳立平;伊銅川;李楊
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述飛行器航空精準噴施控制系統，包括：控制器、霧滴粒徑控制單元、機載氣象測量單元和機載高度測量單元；所述控制器分別連接所述霧滴粒徑控制單元、機載氣象測量單元和機載高度測量單元；

所述機載氣象測量單元用于獲取所述飛行器所在的環境信息；所述機載高度測量單元用于獲取所述飛行器距離地面的高度信息；所述控制器用于根據所述環境信息和高度信息計算噴施的霧滴粒徑的目標值，并根據所述目標值向所述霧滴粒徑控制單元發送控制指令；所述霧滴粒徑控制單元用于根據所述控制指令調節噴施的霧滴粒徑的大小；

所述控制方法包括：

獲取所述飛行器所在的環境信息和所述飛行器距離地面的高度信息；

根據所述環境信息和高度信息計算噴施的霧滴粒徑的目標值；

根據所述目標值調節霧滴粒徑的大小；

其中，所述根據所述環境信息和高度信息計算噴施的霧滴粒徑的目標值采用以下公式進行計算：

f(w)＝w₀*e^w

f(v)＝v₀*v²

其中，D₀為當前的霧滴粒徑，D為霧滴粒徑的目標值，a、b、c、d為因素影響系數，a、b、c、d根據噴施的藥劑的油性度、密度進行調整，v為側向風速，t為環境溫度，w為空氣相對濕度，h為飛行器距離地面的相對高度，t₀，w₀，h₀，v₀為調整系數。

2.根據權利要求1所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述調節霧滴粒徑的大小的方法包括：

調整噴頭的旋轉速度或調節噴桿內管道的壓力。

3.根據權利要求1所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述機載氣象測量單元包括對射式超聲波收發器，所述對射式超聲波收發器包括發送端和接收端；所述發送端和接收端分別位于噴灑器械的兩端；所述發送端發送一定頻率的超聲波信號，所述接收端接收所述超聲波信號；所述機載氣象測量單元通過所述超聲波信號的傳輸時間估計所述飛行器所在的側向風速。

4.根據權利要求1所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述系統還包括：連接所述控制器的噴灑器械姿態控制單元和機體姿態測量單元；

所述機體姿態測量單元用于獲取所述飛行器的機體姿態信息；所述控制器還用于根據所述機體姿態信息向所述噴灑器械姿態控制單元發送調整姿態控制指令；所述噴灑器械姿態控制單元用于根據所述調整姿態控制指令調整噴灑器械的姿態。

5.根據權利要求4所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述系統還包括：連接所述控制器的噴灑器械姿態感知單元；噴灑器械姿態感知單元用于獲取當前的噴灑器械的姿態；所述控制器還用于根據當前的噴灑器械的姿態與所述機體姿態信息，向所述噴灑器械姿態控制單元發送調整姿態控制指令。

6.根據權利要求1所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述系統還包括：連接所述控制器的噴灑流量控制單元；所述噴灑流量控制單元包括流量傳感器、GPS接收機和流量調節閥；

所述GPS接收機用于獲取所述飛行器當前的飛行速度；所述流量傳感器用于獲取當前的噴施流量；所述控制器還用于根據所述飛行速度計算目標噴施流量；所述流量調節閥用于調節當前的噴施流量，以使當前的噴施流量接近所述目標噴施流量。

7.根據權利要求6所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述根據所述飛行速度計算目標噴施流量采用以下公式：

Q＝q*S

S＝V*L

其中，Q為目標噴施流量，q為預設單位面積的噴施量，S為單位時間的噴施面積，V為飛行速度，L為已知有效噴施幅寬。

8.根據權利要求1所述的采用飛行器航空精準噴施控制系統的控制方法，其特征在于，所述系統還包括：與所述控制器連接的噴灑壓力控制單元和人機交互單元；

所述噴灑壓力控制單元用于根據所述控制器發送的預設壓力值，控制噴施的管道壓力穩定在所述預設壓力值；

所述人機交互單元用于輸入預設的噴施需求和輸出當前的噴施狀態。