[發(fā)明專利]一種無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810359296.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108490215B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭玉彬;李繼宇;姚偉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安陽(yáng)全豐航空植保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01P13/02
• 分類號(hào): G01P13/02;G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

1.一種無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，該方法應(yīng)用飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在無(wú)人機(jī)上的機(jī)上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述機(jī)上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括用于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行時(shí)的飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)模塊、用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及機(jī)上通信模塊，其中，所述監(jiān)測(cè)模塊包括飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)單元，該飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)單元由飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，該飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置安裝在無(wú)人機(jī)機(jī)體的上方，包括安裝支架、設(shè)置在安裝支架上方的飛行風(fēng)向標(biāo)以及設(shè)置在飛行風(fēng)向標(biāo)上的視覺(jué)傳感器；其中，所述安裝支架包括位于下部的機(jī)體安裝座、位于中部的支撐桿以及位于上部的方位表盤，所述方位表盤的上表面上設(shè)有方位刻度；所述飛行風(fēng)向標(biāo)設(shè)置在方位表盤中心的上方，包括頭部、尾翼、水平桿以及豎向連接桿，其中，所述水平桿設(shè)置在頭部和尾翼之間，所述豎向連接桿的一端與水平桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端設(shè)置在所述方位表盤上；所述視覺(jué)傳感器與無(wú)人機(jī)的信息存儲(chǔ)模塊連接；所述地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括用于與無(wú)人機(jī)之間進(jìn)行通信的地面通信模塊和用于將從無(wú)人機(jī)上接收到的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理的信息處理模塊；其特征在于，

該無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法還包括以下步驟：

a、在地面上首先對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行調(diào)試，保證其可以正常工作；

b、將無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置安裝到進(jìn)行風(fēng)向測(cè)定的無(wú)人機(jī)上，根據(jù)無(wú)人機(jī)的實(shí)際情況調(diào)整飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置的安裝位置與安裝高度；

c、對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行起飛前調(diào)試，保證無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)三方通信正常，數(shù)據(jù)鏈接收處理正常；

d、無(wú)人機(jī)起飛，遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置開始工作；

e、飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置中的視覺(jué)傳感器開始對(duì)飛行風(fēng)向標(biāo)的變化進(jìn)行拍攝，得到的視頻圖像信息被實(shí)時(shí)保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；

f、無(wú)人機(jī)的機(jī)上通信模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的風(fēng)向數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至地面控制系統(tǒng)；

g、地面控制系統(tǒng)的信息處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到相對(duì)于無(wú)人機(jī)機(jī)體的實(shí)時(shí)二維飛行風(fēng)向；

h、空間位置監(jiān)測(cè)單元及空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)回傳無(wú)人機(jī)的精準(zhǔn)飛行航向參數(shù)信息及機(jī)體姿態(tài)信息至地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信息處理模塊；

i、信息處理模塊結(jié)合步驟g得到的相對(duì)于無(wú)人機(jī)機(jī)體的實(shí)時(shí)二維飛行風(fēng)向?qū)︼w行航向參數(shù)及姿態(tài)信息進(jìn)行再次分析處理，將航向參數(shù)、姿態(tài)信息與實(shí)時(shí)二維飛行風(fēng)向數(shù)據(jù)在信息處理模塊中進(jìn)行三維空間擬合，得到相對(duì)于地面的實(shí)時(shí)空間飛行風(fēng)向與相對(duì)于無(wú)人機(jī)機(jī)體的實(shí)時(shí)空間飛行風(fēng)向，并繪制出無(wú)人機(jī)空間飛行風(fēng)向變化分布圖；

j、將得到的無(wú)人機(jī)空間飛行風(fēng)向變化分布圖傳輸導(dǎo)入至無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)，輔助無(wú)人機(jī)飛行，為無(wú)人機(jī)飛行組織開展推薦最佳時(shí)機(jī)和最佳飛行方式，進(jìn)而保證最佳的能源載荷匹配與飛行精準(zhǔn)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述支撐桿由伸縮桿構(gòu)成，該伸縮桿上設(shè)有用于對(duì)伸縮桿進(jìn)行緊固的螺紋孔和定位螺釘。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述視覺(jué)傳感器通過(guò)固定件設(shè)置在方位表盤的上方，所述固定件包括豎直部以及位于豎直部?jī)啥说纳纤讲亢拖滤讲浚渲校鲆曈X(jué)傳感器安裝在上水平部上，所述下水平部的一端與所述安裝支架固定連接，上水平部、下水平部以及豎直部之間形成用于容納所述方位表盤的容納槽，所述方位轉(zhuǎn)盤水平設(shè)置在該容納槽內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述機(jī)體安裝座由方板構(gòu)成，該方板與所述支撐桿焊接在一起，方板上設(shè)有多個(gè)安裝螺紋孔和安裝螺釘，無(wú)人機(jī)機(jī)體的上方設(shè)有安裝架，該安裝架上設(shè)有與所述安裝螺紋孔匹配的固定螺紋孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述豎向連接桿由圓臺(tái)棒構(gòu)成，該圓臺(tái)棒上直徑較大的一端與所述方位表盤連接，圓臺(tái)棒上直徑較小的一端與所述水平桿連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊還包括用于獲取無(wú)人機(jī)空心位置信息的的空間位置監(jiān)測(cè)單元，該空間位置監(jiān)測(cè)單元與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)人機(jī)的飛行風(fēng)向監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊還包括用于對(duì)無(wú)人機(jī)的空間姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元，該空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)單元與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接。