[發明專利]一種無人機沙漠戈壁土壤采樣系統

在審

• 申請號: 201711354977.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108152071A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 王志成
• 申請（專利權）人: 佛山市神風航空科技有限公司
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種無人機沙漠戈壁土壤采樣系統，該系統包括無人機子系統和地面監控子系統，無人機子系統包括GPS定位模塊、避障模塊、航向控制模塊、土壤采樣模塊、機載射頻通信模塊，地面監控子系統與機載射頻通信模塊通訊連接，用于接收機載射頻通信模塊傳送的位置數據和處理后的圖像數據，并監控無人機的航跡。無人機子系統中通過土壤采樣模塊實現無人機的土壤采樣功能，航向控制模塊根據GPS定位模塊和避障模塊檢測到的數據對無人機航向進行精準的調控，保證了無人機采樣途中的平穩安全，保證了無人機采樣過程的準確可靠，實現了智能采樣，無需技術人員實地操作，保證了沙漠戈壁地區土壤采樣過程中技術人員的人身安全。

技術領域

本發明涉及無人機采樣技術領域，具體涉及一種無人機沙漠戈壁土壤采樣系統。

背景技術

土壤樣品的采集，是對土壤進行系統分類調查、土體構型分析、土壤肥力特性研究、土壤養分遷移變化及土壤生態調查的基礎，準確、適量、快速獲取土壤的不同深度的土壤樣品直接關系到土壤、地質、水利、環保等領域研究的深度和數據的可靠性。現有的土壤采樣過程需要相關技術人員實地操控采樣設備完成土壤樣品的采集，但是對于沙漠戈壁等環境惡劣的地區，土壤采樣工作實施對技術人員是個不小的考驗，既涉及環境因素對采樣過程的影響，還包括對技術人員人身安全的威脅，所以沙漠戈壁的土壤采樣工作一直難以大面積的開展，荒漠化治理與土壤改良工作的推進也因此受到了阻礙。

由此可見，如何提供一種安全便捷的沙漠戈壁土壤采樣系統成為現在沙漠戈壁土壤研究領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種安全便捷的無人機沙漠戈壁土壤采樣系統，該系統無需技術人員現場采樣，保證了環境惡劣地區土壤采樣工作人員的人身安全。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種無人機沙漠戈壁土壤采樣系統，包括無人機子系統和地面監控子系統，無人機子系統包括：

GPS定位模塊，GPS定位模塊接收GPS衛星傳送的無人機實時位置數據；

避障模塊，避障模塊檢測無人機飛行過程中是否存在障礙物；

航向控制模塊，其與GPS定位模塊和避障模塊電連接，用于接收GPS定位模塊傳送的位置數據和避障模塊傳送的是否存在障礙物的檢測結果，并根據接收到的位置數據和是否存在障礙物的檢測結果調控無人機的飛行方向；航向控制模塊傳送的位置數據傳送給地面監控子系統；

土壤采樣模塊，土壤采樣模塊在無人機著陸后對指定位置的土壤進行取樣并獲取土壤溫濕度數據；

機載射頻通信模塊，其與航向控制模塊和土壤采樣模塊電連接，機載射頻通信模塊接收航向控制模塊發送的位置數據及土壤采樣模塊發送的壤溫濕度數據及取樣結果；

地面監控子系統與機載射頻通信模塊通訊連接，地面監控子系統接收機載射頻通信模塊傳送的位置數據和土壤溫濕度數據及取樣結果，并根據得到的位置數據監控無人機的航跡。

本發明的有益效果是：無人機子系統中通過土壤采樣模塊實現無人機的土壤采樣功能，航向控制模塊根據GPS定位模塊和避障模塊檢測到的數據對無人機航向進行精準的調控，保證了無人機采樣途中的平穩安全，地面監控子系統可以實時監控無人機的航跡和采樣過程，保證了無人機采樣過程的準確可靠，實現了智能采樣，無需技術人員實地操作，保證了沙漠戈壁地區土壤采樣過程中技術人員的人身安全。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，地面監控子系統包括地面射頻通信模塊、航跡規劃模塊和監控模塊，地面射頻通信模塊與機載射頻通信模塊通訊連接，監控模塊和航跡規劃模塊均與地面射頻通信模塊電連接。