[發明專利]一種無人機的農藥噴施控制系統

有效

• 申請號: 201910349898.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110091993B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 文竹;袁剛;張生松;王道錦;陳小有;張順艷
• 申請（專利權）人: 貴州省農業科技信息研究所（貴州省農業科技信息中心）
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18
• 代理公司: 貴陽索易時代知識產權代理事務所(普通合伙) 52117
• 代理人: 管寶偉

1.一種無人機的農藥噴施控制系統，其特征在于，包括：

多個電機和連接于電機的旋翼，所述電機用于驅動旋翼旋轉，包括太陽能板和可充電蓄電池，所述電機連接至可充電蓄電池的放電端，所述太陽能板連接至可充電蓄電池的充點端；

多個電子調速器，分別連接于各個電機與其相應的旋翼之間，用于分別調整各個電機的電力輸出大小，從而調節旋翼轉速，進而調整飛行器的姿態；

定位傳感器，用于導航定位無人機的飛行位置及其周邊狀況，并將定位數據傳輸至數據整合模塊，最后將整合后數據傳輸至主控模塊，主控模塊根據無人機的定位數據向各個與旋翼連接的電機傳達轉速調整指令，進而調整無人機的飛行高度、航線和/或姿態；

農藥噴頭和與之連接的靜電噴霧裝置，用于完成高空噴霧任務；所述農藥噴頭還包括信息接收器與噴速調整器，所述信息接收器連接至氣相匹配模塊；

氣象匹配模塊，包括風速測定儀、濕度測定儀、溫度測定儀、壓強測定儀，用于測定相應飛行高度下的機身周圍的風速、空氣濕度、空氣溫度、大氣壓強，并將四類測定數據傳輸至氣象整合單元，進行氣象數據整合，并與農藥噴施標準進行對比，計算最適合的噴霧速率和噴霧量，最后將計算值傳輸至農藥噴頭處的信息接收器，噴速調整器調整農藥噴頭的噴霧速率和噴霧量；

故障自測模塊，用于自動檢測無人機各硬件和軟件的工作狀態，若某一部件失效時，風險自測單元將檢測到故障信息，再通過報警器向風險評估模塊傳達故障信息，風險評估模塊提取報警信息數據，進行風險評估，并將風險評估結果傳送至主控模塊，主控模塊根據風險評估結果向故障處理模塊發送失控保護指令、返航指令、停飛指令或繼續飛行指令；

主控模塊，通過連接至各個電機、電子調速器、定位傳感器、農藥噴頭、氣象匹配模塊、故障自測模塊，并實現雙向通信。

2.根據權利要求1所述的一種無人機的農藥噴施控制系統，其特征在于，所述太陽能電板與可充電蓄電池之間形成閉合的回路，且在回路上設有自動開關，自動開關上設有陽光感應器，當無人機飛行時間為晴天時，閉合自動開關，太陽能板上的能量轉化器將太陽能板吸收的太陽能轉換為電能，并通過微型變壓器將電流大小調整至與可充電蓄電池相匹配，向可充電蓄電池充電；若起飛時間為非晴天，將斷開自動開關，此時可充電蓄電池獨立供電。

3.根據權利要求1所述的一種無人機的農藥噴施控制系統，其特征在于，所述定位傳感器上設有GPS定位傳感器、激光傳感器、聲吶測距傳感器，當無人機處于工作狀態時，三種傳感器同時工作，分別通過RS485接口將相應的測定數據傳輸至氣象整合單元，所述各傳感器與數據整合模塊之間設有第一信號轉換單元，用于將測定信號轉換為接收信號，且傳感器與數據整合模塊之間單向通信，通信方向為傳感器至數據整合模塊；所述GPS定位傳感器用于測定無人機的空間位置信息，所述激光傳感器用于測定無人機四周500m內的障礙物信息，所述聲吶測距傳感器用于測定無人機的離地高度信息和無人機與障礙物之間的距離信息。

4.根據權利要求1所述的一種無人機的農藥噴施控制系統，其特征在于，所述風速測定儀、濕度測定儀、溫度測定儀、壓強測定儀同時工作，分別通過RS485接口將相應的測定數據傳輸至氣象整合單元，所述各測定儀與氣象數據整合單元之間設有第二信號轉換單元，用于將測定信號轉換為接收信號，且測定儀與氣象數據整合單元之間單向通信，通信方向為測定儀至氣象信息整合單元；

所述氣象整合單元與農藥噴頭處的信息接收器之間通過RS485接口實現單向通信，通信方向為氣象整合單元至信息接收器。

5.根據權利要求1所述的一種無人機的農藥噴施控制系統，其特征在于，所述無人機的農藥噴施控制系統還包括多航線設置單元，當無人機起飛后，多航線設置單元快速提取定位傳感器上采集到的定位信息，同時制動一條以上的飛行航線，并將制定的航線信息傳輸至主控模塊，主控模塊在向電機傳達轉速調整指令時，根據定位信息推送最優的飛行航向。