一种农用无人机系统架构技术方案

技术编号:13984100 阅读:67 留言:0更新日期:2016-11-12 19:44
本发明专利技术创造提供了一种农用无人机系统架构,包括无人机本体和地面监控中心,所述无人机本体内设有飞行控制子系统和任务执行子系统,所述飞行控制子系统和任务执行子系统分别与地面监控中心进行无线通信;所述飞行控制子系统包括第一微处理器和第二微处理器,所述第一微处理器和第二微处理器之间通过串行总线连接,所述第一微处理器的输出端口连接有电子调速器,所述电子调速器电连接有伺服电机。本发明专利技术创造所述的农用无人机,实现了自动导航,自动辨别上一次喷洒的方位,避免了农药的重复喷洒和浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于无人机
,尤其是涉及一种农用无人机系统架构
技术介绍
作为一个农业大国,农用机械化使用程度是国家农业生产力的重要标志,随着劳动力成本的增加及科学技术的发展,农用无人机越来越受到世界各国各界的广发关注。农用无人机由三部分组成:飞行平台、任务系统(例如拍摄系统、喷洒系统等)和飞控系统,通过地面遥控或GPS控制来完成定位,可以检测作物生长和病虫害的情况、喷洒药剂、种子和粉剂,其具有操作简单、效率高、喷洒效果好的优点,已经被广泛应用于农业植保领域。但是现有的农用无人机在工作过程中,通常采用人工遥控的方式,无法实现自动导航,在喷洒农药时,无法得知农药的剩余量,无人机补充农药返回工作区域时,无法确定从哪里继续喷洒,势必造成农药的重复喷洒和浪费。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术创造旨在提出一种农用无人机系统架构,以实现自动导航,自动辨别上一次喷洒的方位,避免了农药的重复喷洒和浪费。为达到上述目的,本专利技术创造的技术方案是这样实现的:一种农用无人机系统架构,包括无人机本体和地面监控中心,所述无人机本体内设有飞行控制子系统和任务执行子系统,所述飞行控制子系统和任务执行子系统分别与地面监控中心进行无线通信;所述飞行控制子系统包括第一微处理器和第二微处理器,所述第一微处理器和第二微处理器之间通过串行总线连接,所述第一微处理器的输出端口连接有电子调速器,所述电子调速器电连接有伺服电机,所述第二微处理器的输入端口分别电连接有气压高度传感器、温湿度传感器、IMU模块和GPS模块,所述第二微处理器还电连接有数据存储模块;所述任务执行子系统包括第三微处理器,所述第三微处理器分别与第一微处理器和第二微处理器电连接,所述第三微处理器的输出端连接有电子控制阀,所述电子控制阀控制喷药装置的启闭。进一步的,所述飞行控制子系统还包括第一电源模块,第一电源模块为电子调速器供电,所述第一电源模块电连接有第一稳压模块,第一电源模块通过第一稳压模块分别为第一微处理器和第二微处理器供电。进一步的,所述任务执行子系统还包括第二电源模块,第二电源模块为电子控制阀供电,所述第二电源模块电连接有第二稳压模块,第二电源模块通过第二稳压模块为第三微处理器供电。进一步的,所述第三微处理器的输入端口电连接有高清运动摄像头,所述第三微处理器还电连接有视频存储模块。进一步的,所述第一微处理器、所述第二微处理器和所述第三微处理器分别连接有JTAG接口电路。进一步的,所述地面控制中心包括地面监控计算机、遥控器和第三电源模块,所述地面监控计算机连接有第一显示器、第二显示器、第一数传电台、第一图传电台,所述第三电源模块通过电源管理模块分别为地面监控计算机、第一数传电台和第一图传电台供电。进一步的,所述第一微处理器的输入端口电连接有用于接收遥控器信号的第一接收机,所述第三微处理器的输入端口电连接有用于接收遥控器信号的第二接收机。进一步的,所述第二微处理器电连接有用于与第一数传电台进行通信的第二数传电台,所述第三微处理器电连接有用于与第一图传电台进行通信的第二图传电台。进一步的,所述第一微处理器和所述第二微处理器之间连接的串行总线为SPI总线。相对于现有技术,本专利技术创造所述的一种农用无人机系统架构具有以下优势:本专利技术所述的农用无人机既可人工操控,也可自动导航,在喷洒农药时,可自动计算出农药的剩余量,剩余量达到设定的预设阈值时,无人机返航补充农药,补充完农药后,无人机可自动寻找到无人机返航时刻的位置,继续执行喷洒任务,避免了农药的重复喷洒和浪费;此外,无人机可采集农作物的图像信息,监测农作物的水分状况、生长状况以及是否发生疾病。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解,本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造,并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中:图1为本专利技术创造实施例所述的整体系统结构框图;图2为本专利技术创造实施例所述的飞行控制子系统结构框图;图3为本专利技术创造实施例所述的任务执行子系统结构框图;图4为本专利技术创造实施例所述的地面监控中心结构框图。附图标记说明:1-无人机本体;11-飞行控制子系统;111-第一微处理器;112-第二微处理器;113-第一接收机;114-JTAG接口;115-电子调速器;116-第一电源模块;117-第二数传电台;118-数据存储模块;119-GPS模块;1110-IMU模块;1111-温湿度传感器;1112-气压高度传感器;1113-第一稳压模块;1114-伺服电机;12-任务执行子系统;121-第三微处理器;122-第二图传电台;123-第二接收机;124-第二稳压模块;125-电子控制阀;126-第二电源模块;127-视频存储模块;128-高清运动摄像头;129-喷药装置;2-地面监控中心;211-地面监控计算机;212-第一数传电台;213-电源管理模块;214-第三电源模块;215-第一图传电台;216-第二显示器;217-第一显示器;22-遥控器。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1所示,一种农用无人机系统架构,包括无人机本体1和地面监控中心2,所述无人机本体1内设有飞行控制子系统11和任务执行子系统12,所述飞行控制子系统11和任务执行子系统12分别与地面监控中心2进行无线通信。如图2所示,所述飞行控制子系统11包括第一微处理器111和第二微处理器112,所述第一微处理器111和第二微处理器112之间通过SPI串行总线连接,所述第一微处理器111的输出端口连接有电子调速器115,所述电子调速器115电连接有伺服电机1114,所述第二微处理器112的输入端口分别电连接有气压高度传感器1112、温湿度传感器1111、IMU模块1110和GPS模块119,所述第二微处理器112还电连接有数据存储模块118;所述飞行控制子系统11还包括第一电源模块116,第一电源模块116为电子调速器115供电,所述第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用无人机系统架构,其特征在于:包括无人机本体(1)和地面监控中心(2),所述无人机本体(1)内设有飞行控制子系统(11)和任务执行子系统(12),所述飞行控制子系统(11)和任务执行子系统(12)分别与地面监控中心(2)进行无线通信;所述飞行控制子系统(11)包括第一微处理器(111)和第二微处理器(112),所述第一微处理器(111)和第二微处理器(112)之间通过串行总线连接,所述第一微处理器(111)的输出端口连接有电子调速器(115),所述电子调速器(115)电连接有伺服电机(1114),所述第二微处理器(112)的输入端口分别电连接有气压高度传感器(1112)、温湿度传感器(1111)、IMU模块(1110)和GPS模块(119),所述第二微处理器(112)还电连接有数据存储模块(118);所述任务执行子系统(12)包括第三微处理器(121),所述第三微处理器(121)分别与第一微处理器(111)和第二微处理器(112)电连接,所述第三微处理器(121)的输出端连接有电子控制阀(125),所述电子控制阀(125)控制喷药装置(129)的启闭。

【技术特征摘要】
1.一种农用无人机系统架构,其特征在于:包括无人机本体(1)和地面监控中心(2),所述无人机本体(1)内设有飞行控制子系统(11)和任务执行子系统(12),所述飞行控制子系统(11)和任务执行子系统(12)分别与地面监控中心(2)进行无线通信;所述飞行控制子系统(11)包括第一微处理器(111)和第二微处理器(112),所述第一微处理器(111)和第二微处理器(112)之间通过串行总线连接,所述第一微处理器(111)的输出端口连接有电子调速器(115),所述电子调速器(115)电连接有伺服电机(1114),所述第二微处理器(112)的输入端口分别电连接有气压高度传感器(1112)、温湿度传感器(1111)、IMU模块(1110)和GPS模块(119),所述第二微处理器(112)还电连接有数据存储模块(118);所述任务执行子系统(12)包括第三微处理器(121),所述第三微处理器(121)分别与第一微处理器(111)和第二微处理器(112)电连接,所述第三微处理器(121)的输出端连接有电子控制阀(125),所述电子控制阀(125)控制喷药装置(129)的启闭。2.根据权利要求1所述的一种农用无人机系统架构,其特征在于:所述飞行控制子系统(11)还包括第一电源模块(116),第一电源模块(116)为电子调速器(115)供电,所述第一电源模块(116)电连接有第一稳压模块(1113),第一电源模块(116)通过第一稳压模块(1113)分别为第一微处理器(111)和第二微处理器(112)供电。3.根据权利要求1所述的一种农用无人机系统架构,其特征在于:所述任务执行子系统(12)还包括第二电源模块(126),第二电源模块(126)为电子控制阀(125)供电,所述第二电源模块(126)电连接有第二稳压模...

【专利技术属性】
技术研发人员:台海江
申请(专利权)人:天津中翔腾航科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1