一种采用红外定距的植保无人机制造技术

一种采用红外定距的植保无人机，其包括定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分以及主控计算机，定距部分包括红外定距传感器、A/D转换器、供电电路、外围电路；供电电路向红外定距传感器、A/D转换器、外围电路提供电源，红外定距传感器具有激光发射器和光电敏感元件，激光发射器产生发射红外脉冲信号，光电敏感元件将接收反射的回波脉冲信号，发射红外脉冲信号和回波脉冲信号通过A/D转换器提供给外围电路，外围电路计算发射红外脉冲信号和回波脉冲信号的时间差并生成定距信号提供给主控计算机，主控计算机根据定距信号决定是否提升无人机的飞行高度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无人机，尤其是一种采用红外定距的植保无人机。
技术介绍
目前的无人机导航与控制主要沿用了军用无人机的设计技术，无人机质量和成本相对较高，无人机用于农业要求具有多用途、实时数据传输、导航准确可靠等特点，并具有低成本、体积小、质量轻等特点。现有无人机技术难以满足农业喷洒的需求。并且目前对于农业喷洒大多使用的是地面设备的风送式喷洒，指向性差、喷洒均匀度不好，药物浪费较大；并且植保无人机通常进行低空飞行以便于喷洒作业，这时往往会碰到农作物，进而导致无人机的损坏，因此如何准确判断无人机与地面农作物之间的高度成为目前植保无人机亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种采用红外定距的植保无人机，其实现了对无人机与地面农作物之间定位高度的精确判断。并能够提供有效的药物喷洒。本技术的技术方案为：一种采用红外定距的植保无人机，其包括定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分以及主控计算机，定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分均与主控计算机连接，其特征在于：定距部分包括红外定距传感器、A/D转换器、供电电路、外围电路；供电电路向红外定距传感器、A/D转换器、外围电路提供电源，红外定距传感器具有激光发射器和光电敏感元件，激光发射器产生发射红外脉冲信号，光电敏感元件将接收反射的回波脉冲信号，发射红外脉冲信号和回波脉冲信号通过A/D转换器提供给外围电路，外围电路计算发射红外脉冲信号和回波脉冲信号的时间差并生成定距信号提供给主控计算机，主控计算机根据定距信号决定是否提升无人机的飞行高度；导航部分包括多普勒雷达、磁航向仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、数据采集电路、GPS接收机；遥控部分包括遥控接收机和CAN总线；药物喷洒部分包括喷洒装置、信号输入电路、药量检测模块、喷头压力传感器；飞行控制部分包括旋翼、电机、电子调速器、PWM驱动器。本技术的有益效果：定位精度高，速度快，效率高，质量好，尤其是在地面无法到达或无法进行地面作业的区域，更加凸显了其优点，防止因为无人机过低飞行导致的无人机损坏；极大的降低了喷洒成本，实现了精准均匀的喷洒，喷洒效率得到大幅提升。附图说明图1为本技术的系统框图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步的说明。本技术的实施例参考图1所示，一种采用红外定距的植保无人机，其包括定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分以及主控计算机，定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分均与主控计算机连接，其特征在于：定距部分包括红外定距传感器、A/D转换器、供电电路、外围电路；供电电路向红外定距传感器、A/D转换器、外围电路提供电源，红外定距传感器具有激光发射器和光电敏感元件，激光发射器产生发射红外脉冲信号，光电敏感元件将接收反射的回波脉冲信号，发射红外脉冲信号和回波脉冲信号通过A/D转换器提供给外围电路，外围电路计算发射红外脉冲信号和回波脉冲信号的时间差并生成定距信号提供给主控计算机，主控计算机根据定距信号决定是否提升无人机的飞行高度；导航部分包括多普勒雷达、磁航向仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、数据采集电路、GPS接收机；遥控部分包括遥控接收机和CAN总线；药物喷洒部分包括喷洒装置、信号输入电路、药量检测模块、喷头压力传感器；飞行控制部分包括旋翼、电机、电子调速器、PWM驱动器。进一步的说，A/D转换器具有复位端口、数据接收端以及总线接口，复位端口与供电电路连接，数据接收端与激光发射器、光电敏感元件连接，总线接口与外围电路连接。进一步的说，供电电路采用二级电压转换电路。进一步的说，磁航向仪测量无人机的绝对方位并生成方位信号；多普勒雷达测量无人机的飞行速度并生成速度信号；三轴陀螺仪测量无人机的三轴角加速度并生成角加速度信号；三轴加速度计测量无人机的三轴线加速度生成线加速度信号；气压高度计测量无人机的绝对海拔高度并生成高度信号；GPS接收机获取GPS卫星定位信号；磁航向仪、多普勒雷达、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、GPS接收机测量得到的模拟信号通过数据采集电路转换为数字信号提供给主控计算机，计算得到无人机定位信号、无人机位置信号、无人机方位信号以及无人机速度信号，主控计算机接收以及来自遥控接收机的控制信号，经过数据处理后，向PWM驱动器提供调制驱动信号并控制电子调速器，电子调速器与安装有旋翼的电机机械连接，从而控制旋翼的转速。进一步的说，喷洒装置包括喷头、药箱、调压阀、开关阀，调压阀、开关阀安装在喷头和药箱之间的管路上；药量检测模块安装在药箱上，喷头压力传感器安装在喷头上。进一步的说，药量检测模块将获取的喷洒装置的药液箱中的剩余药液信号通过信号输入电路发送给主控计算机，喷头压力传感器将获取的喷洒装置的喷头压力信号通过信号输入电路发送给主控计算机；主控计算机根据剩余药液信号以及喷头压力信号控制喷洒装置的喷洒启动/喷洒停止、喷药量和喷雾压力。进一步的说，调压阀包括阀芯、调压阀阀体、调压电机，阀芯与调压阀阀体螺纹连接，调压电机与阀芯固定连接，调压电机带动阀芯旋转，进而对喷头的压力进行控制。进一步的说，开关阀包括柱塞和开关阀阀体，开关电机安装在柱塞上，当喷头压力低于下限工作压力时关闭开关阀，从而切断喷药回路。进一步的说，旋翼为四个、六个或者八个。以上所述实施方式仅表达了本技术的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本技术范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用红外定距的植保无人机，其包括定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分以及主控计算机，定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分均与主控计算机连接，其特征在于：定距部分包括红外定距传感器、A/D转换器、供电电路、外围电路；供电电路向红外定距传感器、A/D转换器、外围电路提供电源，红外定距传感器具有激光发射器和光电敏感元件，激光发射器产生发射红外脉冲信号，光电敏感元件将接收反射的回波脉冲信号，发射红外脉冲信号和回波脉冲信号通过A/D转换器提供给外围电路，外围电路计算发射红外脉冲信号和回波脉冲信号的时间差并生成定距信号提供给主控计算机，主控计算机根据定距信号决定是否提升无人机的飞行高度；导航部分包括多普勒雷达、磁航向仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、数据采集电路、GPS接收机；遥控部分包括遥控接收机和CAN总线；药物喷洒部分包括喷洒装置、信号输入电路、药量检测模块、喷头压力传感器；飞行控制部分包括旋翼、电机、电子调速器、PWM驱动器。

【技术特征摘要】
1.一种采用红外定距的植保无人机，其包括定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分以及主控计算机，定距部分、导航部分、遥控部分、药物喷洒部分、飞行控制部分均与主控计算机连接，其特征在于：定距部分包括红外定距传感器、A/D转换器、供电电路、外围电路；供电电路向红外定距传感器、A/D转换器、外围电路提供电源，红外定距传感器具有激光发射器和光电敏感元件，激光发射器产生发射红外脉冲信号，光电敏感元件将接收反射的回波脉冲信号，发射红外脉冲信号和回波脉冲信号通过A/D转换器提供给外围电路，外围电路计算发射红外脉冲信号和回波脉冲信号的时间差并生成定距信号提供给主控计算机，主控计算机根据定距信号决定是否提升无人机的飞行高度；导航部分包括多普勒雷达、磁航向仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、数据采集电路、GPS接收机；遥控部分包括遥控接收机和CAN总线；药物喷洒部分包括喷洒装置、信号输入电路、药量检测模块、喷头压力传感器；飞行控制部分包括旋翼、电机、电子调速器、PWM驱动器。2.根据权利要求1所述的一种采用红外定距的植保无人机，其特征在于： A/D转换器具有复位端口、数据接收端以及总线接口，复位端口与供电电路连接，数据接收端与激光发射器、光电敏感元件连接，总线接口与外围电路连接。3.根据权利要求1所述的一种采用红外定距的植保无人机，其特征在于：供电电路采用二级电压转换电路。4.根据权利要求1所述的一种采用红外定距的植保无人机，其特征在于：磁航向仪测量无人机的绝对方位并生成方位信号；多普勒雷达测量无人机的飞行速度并生成速度信号；三轴陀螺仪测量无人机的三轴角加速度并生成角加速度信号；三轴加速度计测量无人机的三轴线加速度生成线加速度信号；气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，林劲，曾龙，张继孝，
申请(专利权)人：河北博鹰通航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13