[發明專利]多功能植物授粉、農場及森林管理的無人機設備和方法

在審

• 申請號: 201910667922.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN112278299A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 余紹熾
• 申請（專利權）人: 余紹熾
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00;A01M29/16;A01H1/02;A62C3/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培;黃愛嬌

配備有高能定向超聲波參量揚聲器陣列的第一無人機和配備聲擴散加農炮的第二無人機用于撲滅野火。第一無人機遠離燃燒的火焰，但靠近火災目標。兩架無人機均由GPS引導，以與遠程操作員進行通信。一旦目標被鎖定，第一架無人機就會利用調幅超聲波轟擊目標。當超聲波遇到富含帶電離子的熱焰時，超聲波會自解調為低頻音頻聲音。降低的頻率聲音快速向前和向后推拉火焰遠離燃燒源，使燃燒源與火焰斷開，從而火焰立即冷卻并被撲滅。第二無人機用強大的聲音沖擊波轟擊可燃源，將仍然熱的微粒進一步分散，以防止該來源被重新點燃。

背景技術

撲滅火通常是有風險的，而為了對抗森林火災，被數千英畝的用于燃燒的可燃燃料所包圍，則完全是另一回事了。野火本質上是一種不可預測的自然力。野火可以跨越高速公路，自己產生風，并且可以以比人類奔跑能用的速度更快的速度移動。

火需要三個要素以使其自身持續：熱量-氧氣-燃料。缺少這些要素中的任何一個，火自身將會熄滅。空氣通常含有21％的氧氣。如果存在于空氣中的氧氣的百分比小于11％，則燃燒過程不能使火災持續，這是物理原理。滅火器制作成通過抑制氧氣、或者將粉末或泡沫層覆蓋在火上、或者使可燃燃料冷卻來破壞三種要素中的一種或多種。

然而，在空曠的環境中，野火最常發生在炎熱且干燥的夏季，難以獲得水的地方。消防車經常無法在荒野中到達其目標，因此任何滅火器、消防車都是無用的。若不處理，野火持續燃燒直至所有可燃燃料耗盡。

因此，經常召喚空中灑水和阻燃劑以撲滅野火。這是一項非常危險的行動，因為沒有空中交通管制員來指導飛行員，而且濃煙布滿天空，大大降低了其能見度。

另一方面，在大多數野火中，將地面消防員派遣到荒野目標附近似乎是自殺任務。本發明提供了一種更先進的解決方案來處理野火及通常難以接近的火災。

發明內容

無人駕駛飛行器無人機(UAVD)包括聲波發生器，該聲波發生器被配置為直接將聲波引導到火焰來源上以通過壓縮波和稀疏波來撲滅火焰，該壓縮波和稀疏波被配置為推拉所述火焰比可燃來源能夠維持火焰相互接觸更要快。UAVD另外包括聲波控制器，該聲波控制器被配置為控制聲波發生器產生用于滅火的一種頻率，通過振動使植物授粉的諧波頻率，用于干擾冰雹形成的諧波頻率，用于干擾害蟲、嚙齒動物和地下害蟲的諧波頻率。UAVD還包括控制和通信模塊，該控制和通信模塊包括電子中央處理單元(CPU)、無線通信單元、電子相機和音頻A/V單元以及被配置為使所有無人機模塊互連的總線。UAVD還包括導航模塊，該導航模塊包括成組的360度障礙物規避傳感器和定位單元(GPS)，成組的360度障礙物規避傳感器和定位單元(GPS)被配置為自主地引導處于飛行中的無人機以避開障礙物。

無人駕駛飛行器無人機(UAVD)方法包括通過聲波發生器將聲波引導到燃燒源上以通過壓縮波和稀疏波來撲滅火焰，該壓縮波和稀疏波被配置為推拉火焰比可燃來源能夠維持火焰相互接觸更要快。該方法還包括通過聲波控制器控制聲波，該聲波控制器被配置為產生用于滅火的一種頻率，通過振動使植物授粉的諧波頻率，用于干擾冰雹形成的諧波頻率，用于干擾害蟲、嚙齒動物和地下害蟲的諧波頻率。該方法另外包括通過控制和通信模塊控制UAVD的通信，該控制和通信模塊包括電子中央處理單元(CPU)、無線通信單元、電子相機和音頻A/V單元以及被配置為使所有無人機模塊互連的總線。該方法還包括通過導航模塊為UAVD導航，該導航模塊包括成組的360度障礙物規避傳感器和定位單元(GPS)，成組的360度障礙物規避傳感器和定位單元(GPS)被配置為自主地引導處于飛行中的無人機以避開障礙物。

結合附圖，通過以下的詳細描述，本公開的實施例的其他方面和優點將變得顯而易見，附圖通過本文公開的原理示例的方式示出。

附圖說明

圖1為根據本公開的實施例的消防無人機系統的圖示，該消防無人機系統包括定向參量超聲波揚聲器陣列和聲音沖擊波環形渦旋聲擴散加農炮，以從遠距離滅火。

圖1A為根據本公開的實施例的使兩個超聲波混合以產生外差效果的合成音頻波。