太阳能农用无人机及农情遥感监测方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能农用无人机及农情遥感监测方法，所述无人机包括机体装置、太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感监测装置，所述遥感监测装置包括相连接的遥感相机和地面接收站，所述太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感相机设置在机体装置上，且太阳能电源装置、飞行控制装置和机体装置依次连接。本发明专利技术设置不同的作业参数，可使飞行更稳定，甚至做到定点巡航，更高效地利用太阳能，实现在航时与航线控制上的优化，可应用于大面积的农情监测，拓展应用于农药喷洒或种子播种方面，或跳出农业航空，应用于雾霾整治工作，具有质量轻、航时长、飞行稳定、无污染等优点。

Remote sensing monitoring method for solar powered agricultural UAV and agricultural information

The invention discloses a solar agricultural unmanned aerial vehicle and a remote sensing monitoring method for agricultural conditions. The unmanned aerial vehicle comprises an airframe device, a solar power supply device, a flight control device and a remote sensing monitoring device. The remote sensing monitoring device comprises a connected remote sensing camera and a ground receiving station, and the solar power supply device and a flight control device. The device and the remote sensing camera are arranged on the body device, and the solar power supply device, the flight control device and the body device are connected in turn. The invention has different operation parameters, which can make the flight more stable, even achieve fixed-point cruise, make more efficient use of solar energy, realize the optimization of flight time and route control, can be applied to large-scale monitoring of agricultural conditions, expand the application in pesticide spraying or seed sowing, or jump out of agricultural aviation, and apply to smog smog consolidation. It has the advantages of light weight, long flight time, stable flight and no pollution.

【技术实现步骤摘要】
太阳能农用无人机及农情遥感监测方法
本专利技术涉及一种无人机，尤其是一种太阳能农用无人机及农情遥感监测方法，属于农业航空遥感监测

技术介绍
随着国家对农业方便补贴和合作社的形成，现在有的技术难已达到大型农业的要求，劳动力的人减少，田间管理越来越科学化。农业航空的科学进步，科学管理田地成为现实。相对于传统农业无人机，太阳能农用固定翼型无人机不带燃料，飞行时从太阳光线中吸收能量。这意味着，一旦做到了足够高的系统效率和水平，就可以实现持续飞行。理论上来讲，它具有无限航时，如果设备系统足够可靠不损坏且阳光持续充足，就可以持续飞行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种太阳能农用无人机，该无人机设置不同的作业参数，可使飞行更稳定，甚至做到定点巡航，更高效地利用太阳能，实现在航时与航线控制上的优化，可应用于大面积的农情监测，拓展应用于农药喷洒或种子播种方面，或跳出农业航空，应用于雾霾整治工作，具有质量轻、航时长、飞行稳定、无污染等优点。本专利技术的另一目的在于提供一种基于上述无人机的农情遥感监测方法。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：太阳能农用无人机，包括机体装置、太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感监测装置，所述遥感监测装置包括相连接的遥感相机和地面接收站，所述太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感相机设置在机体装置上，且太阳能电源装置、飞行控制装置和机体装置依次连接。进一步的，所述机体装置包括机翼、中段机身、左主机身、右主机身、水平尾翼、左垂直尾翼、右垂直尾翼、中起落架、左起落架和右起落架，所述机翼分别与中段机身、左主机身、右主机身连接，所述左垂直尾翼、右垂直尾翼分别设置在左主机身、右主机身末端，所述水平尾翼夹在左主机身、右主机身的尾部之间，所述中起落架、左起落架、右起落架分别安装在中段机身、左主机身、右主机身的下端；所述太阳能电源装置设置在机翼上，所述飞行控制装置设置在中段机身上。进一步的，所述机翼包括中段机翼、左上反翼、右上反翼、左翼尖小翼、右翼尖小翼和两个舵机，所述两个舵机分别设置在左上反翼、右上反翼上，并与飞行控制装置连接，所述左上反翼和右上反翼相对称，左上反翼、右上反翼通过机翼连接件分别与中段机翼固定连接，所述左翼尖小翼设置在左上反翼左端，所述右翼尖小翼设置在右上反翼右端。进一步的，所述中段机翼包括若干块翼肋、翼梁、碳管、前缘翼梁和后缘翼梁，所述翼梁、碳管、前缘翼梁、后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述若干块翼肋中的部分翼肋分别与中段机身、左主机身、右主机身连接；所述左上反翼和右上反翼均包括若干块翼肋、翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁和副翼，所述翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述副翼通过胶带连接在后缘翼梁后端；所述两个舵机分别设置在左上反翼、右上反翼的其中一块翼肋上，并通过铁丝分别与左上反翼、右上反翼的副翼上的舵臂连接。进一步的，所述中段机身包括内骨架、外骨架、机翼固定件、起落架固定件和机头整流罩，所述外骨架包裹内骨架，所述机翼固定件与起落架固定件内嵌在内骨架前端，所述机头整流罩包裹外骨架的前端；所述机翼固定件与机翼连接，所述起落架固定件与中起落架连接；所述左主机身和右主机身相对称，均包括内骨架、外骨架、机翼固定件、起落架固定件、尾翼固定件、电机和螺旋桨，所述外骨架包裹内骨架，所述机翼固定件与起落架固定件内嵌在内骨架前端，所述尾翼固定件内嵌在内骨架后端，所述电机与外骨架的前端固定连接，并与飞行控制装置连接，所述螺旋桨通过子弹头与电机连接；所述机翼固定件与机翼连接，所述左主机身的起落架固定件与左起落架连接，左主机身的尾翼固定件与左垂直尾翼连接，所述右主机身的起落架固定件与右起落架连接，右主机身的尾翼固定件与右垂直尾翼连接。进一步的，所述水平尾翼包括若干块翼肋、翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁、升降舵和舵机，所述翼梁、前缘翼梁和后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述升降舵通过胶带连接在后缘翼梁后端，所述舵机设置在其中一块翼肋上，舵机通过铁丝与升降舵上的升降舵臂连接，并与飞行控制装置连接；所述水平尾翼的左、右端通过机身-机翼连接件分别与左主机身、右主机身固定连接。进一步的，所述左垂直尾翼和右垂直尾翼相对称，均包括若干块翼肋、翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁、方向舵和舵机，所述翼梁、前缘翼梁和后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述方向舵通过胶带连接在后缘翼梁后端，所述舵机设置在其中一块翼肋上，舵机通过铁丝与方向舵上的方向舵臂连接，并与飞行控制装置连接；所述左垂直尾翼、右垂直尾翼的下端通过机身-机翼连接件分别与左主机身、右主机身固定连接。进一步的，所述中起落架、左起落架和右起落架的结构相同，均包括轮子、碳管和起落架紧固件，所述轮子与碳管的下端连接，所述中起落架的碳管上端通过起落架紧固件与中段机身紧固连接，所述左起落架的碳管上端通过起落架紧固件与左主机身紧固连接，所述右起落架的碳管上端通过起落架紧固件与右主机身紧固连接。进一步的，所述太阳能电源装置包括若干组太阳能电池片组，每组太阳能电池片组由若干片太阳能电池片组成，每组太阳能电池片组的若干片太阳能电池片之间通过焊锡条串联，若干组太阳能电池片组之间通过焊锡条并联。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：基于上述无人机的农情遥感监测方法，所述方法包括：遥感监测装置的遥感相机通过光谱波段对地面土壤特性、植物生长和变化进行探测，地面接收站遥感相机探测的数据，再对数据进行分析，以实现大面积的农情监测。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的太阳能农用无人机以太阳辐射作为推进能源，利用太阳能供电可以很好地解决无人机续航时间短、耗能高的问题，既能极大程度地续长航时，又能节约能源，并通过搭载遥感相机实现对农田的长航时农情监测，同时通过飞行控制装置的调节可以使无人机更加平稳、航线更加精确，减少无人机的抖动，提高遥感相机拍摄的精度。2、本专利技术的太阳能农用无人机为一架克拉克Y型锥形翼、翼展约四米的大展弦比的飞机，同时采用了双电机、三机身、双垂直尾翼的布局，这样可以获得良好的气动性能，减少空气阻力，提高升阻比。3、本专利技术的太阳能农用无人机的机翼采用大展弦比的矩形中段机翼，上反翼为锥形翼，实现在低速飞行时能获得更大的升阻比和较少的下沉率，以及获得更好的滑翔性能，同时有利于最大限度地铺设较多的太阳能电池片。4、本专利技术的太阳能农用无人机的动力能源主要是布置机体装置上的太阳能电池片阵列，由若干组太阳能电池片通过焊锡条阵列并联而成，每组由若干片太阳能片通过焊锡条串联组成，由于单片电池片的电压、功率都较低，导致机体装置驱动部件的负载、电压都存在明显不足，因此通过将若干片太阳能片串联，以提供更高的电压和功率来解决机体装置驱动部件的负载、电压明显不足的问题。5、本专利技术的太阳能农用无人机中，飞行控制装置可以对无人机实现稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行；根据已设定的程序或遥控终端实时控制，利用飞行控制器输出不同信号，改变电机的转速，实现两个电机的转速稳定和差速转弯，当无人机受到外界干扰时，飞行控制器可以根据无人机的姿态控制两个电极的转速、副翼的旋转角度、升降舵的旋转角度、方向舵的摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能农用无人机，其特征在于：包括机体装置、太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感监测装置，所述遥感监测装置包括相连接的遥感相机和地面接收站，所述太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感相机设置在机体装置上，且太阳能电源装置、飞行控制装置和机体装置依次连接。

【技术特征摘要】
1.太阳能农用无人机，其特征在于：包括机体装置、太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感监测装置，所述遥感监测装置包括相连接的遥感相机和地面接收站，所述太阳能电源装置、飞行控制装置和遥感相机设置在机体装置上，且太阳能电源装置、飞行控制装置和机体装置依次连接。2.根据权利要求1所述的太阳能农用无人机，其特征在于：所述机体装置包括机翼、中段机身、左主机身、右主机身、水平尾翼、左垂直尾翼、右垂直尾翼、中起落架、左起落架和右起落架，所述机翼分别与中段机身、左主机身、右主机身连接，所述左垂直尾翼、右垂直尾翼分别设置在左主机身、右主机身末端，所述水平尾翼夹在左主机身、右主机身的尾部之间，所述中起落架、左起落架、右起落架分别安装在中段机身、左主机身、右主机身的下端；所述太阳能电源装置设置在机翼上，所述飞行控制装置设置在中段机身上。3.根据权利要求2所述的太阳能农用无人机，其特征在于：所述机翼包括中段机翼、左上反翼、右上反翼、左翼尖小翼、右翼尖小翼和两个舵机，所述两个舵机分别设置在左上反翼、右上反翼上，并与飞行控制装置连接，所述左上反翼和右上反翼相对称，左上反翼、右上反翼通过机翼连接件分别与中段机翼固定连接，所述左翼尖小翼设置在左上反翼左端，所述右翼尖小翼设置在右上反翼右端。4.根据权利要求3所述的太阳能农用无人机，其特征在于：所述中段机翼包括若干块翼肋、翼梁、碳管、前缘翼梁和后缘翼梁，所述翼梁、碳管、前缘翼梁、后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述若干块翼肋中的部分翼肋分别与中段机身、左主机身、右主机身连接；所述左上反翼和右上反翼均包括若干块翼肋、翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁和副翼，所述翼梁、前缘翼梁、后缘翼梁穿过若干块翼肋，使若干块翼肋并列固定，所述副翼通过胶带连接在后缘翼梁后端；所述两个舵机分别设置在左上反翼、右上反翼的其中一块翼肋上，并通过铁丝分别与左上反翼、右上反翼的副翼上的舵臂连接。5.根据权利要求2所述的太阳能农用无人机，其特征在于：所述中段机身包括内骨架、外骨架、机翼固定件、起落架固定件和机头整流罩，所述外骨架包裹内骨架，所述机翼固定件与起落架固定件内嵌在内骨架前端，所述机头整流罩包裹外骨架的前端；所述机翼固定件与机翼连接，所述起落架固定件与中起落架连接；所述左主机身和右主机身相对称，均包括内骨架、外骨架、机翼固定件、起落架固定件、尾翼固定件、电机和螺旋桨，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚莉，黄明明，李继宇，赖佳锋，黄耀明，张筱涵，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44