一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，包括支架、设置在支架上的用于承载无人机的测高平台、用于驱动所述测高平台在所述支架上做竖向运动的竖向驱动机构以及用于对所述测高平台的高度进行测量的测量机构，其中，所述测高平台通过竖向滑动机构安装在所述支架上，所述测高传感器安装在所述测高平台的下方，而所述无人机安装在所述测高平台的上方。所述实验平台可以测量无人机上的测高传感器的标定，且该实验平台具有结构简单，使用方便的优点。

An experimental platform for the calibration of UAV low altitude height sensor

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台
本技术属于无人机传感器测试领域，涉及一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台。
技术介绍
随着技术的快速发展，无人机广泛应用于各个领域。其中，在在农业方面上，无人机已成为新一代农具，具有作业效率高的优点。无人机应用在农业生产管理时对相对高度的要求较高，飞行作业高度要求一般在1-3米之间，不同的作业环境会导致测高传感器的误差不同，且农作物的稀疏程度不同，给测高传感器带来的波动影响较大，使得测高传感器无法得到精准的高度，影响作业效果。目前已存在的多种应用在无人机上的测高传感器，如气压计、超声波雷达、激光雷达和毫米波雷达等，单一传感器均存在各种问题，如气压计容易受环境影响而导致误差较大；超声波雷达会因农作物的稀疏而无法返回有效波形导致误差；激光传感器容易受到日光或灰尘的干扰。针对以上问题，通常需要应用到多传感器融合测高技术来提高测量精度，即通过相应测试平台对测高传感器进行标定，并根据模拟相应工作环境得到的试验数据进行拟合，当出现实际干扰时进行补偿以达到无人机平稳飞行作业的目的。然而现有技术中并没有对无人机中的测高传感器进行模拟的模拟平台。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，所述实验平台可以测量无人机上的测高传感器的标定，且该实验平台具有结构简单，使用方便的优点。本技术解决上述技术问题的技术方案是：一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，包括支架、设置在支架上的用于承载无人机的测高平台、用于驱动所述测高平台在所述支架上做竖向运动的竖向驱动机构以及用于对所述测高平台的高度进行测量的测量机构，其中，所述测高平台通过竖向滑动机构安装在所述支架上，所述测高传感器安装在所述测高平台的下方，所述无人机安装在所述测高平台的上方。优选的，所述竖向滑动机构为两组，每组竖向滑动机构包括竖直设置在所述支架上的滑轨以及设置在所述测高平台上的滑块，其中，所述滑块为两个，所述两个滑块竖向排列且分别安装在所述滑轨上。优选的，所述竖向驱动机构包括设置在支架顶部的定滑轮、伞兵绳以及用于收卷和释放伞兵绳的收卷机构，其中，所述收卷机构包括设置在支架底部的安装座、设置在安装座上的收卷轴以及用于驱动收卷轴转动的旋转驱动机构，其中，所述收卷轴转动连接在所述安装座上，所述伞兵绳环绕在所述收卷轴上，该伞兵绳自所述收卷轴出来后向上绕过所述定滑轮与所述测高平台连接。优选的，所述旋转驱动机构包括设置在所述安装座上的旋转驱动电机以及同步传动机构，其中，所述同步传动机构包括主动同步轮、从动同步轮以及环绕在所述主动同步轮和所述从动同步轮上的同步带，其中，所述主动同步轮安装在旋转驱动电机的主轴上，所述从动同步轮安装在所述收卷轴上。优选的，所述竖向驱动机构还包括设置在所述支架上的用于对测高平台的竖向运动进行限位的限位机构，所述限位机构包括设置在所述滑轨上下两端的限位块。优选的，所述限位机构还包括设置在所述支架顶部的光电传感器以及设置在所述测高平台上的挡板，其中，所述挡板的竖向运动轨迹的延长线穿过所述光电传感器的检测口。优选的，所述支架包括竖直设置的矩形支撑架以及设置在所述矩形支撑架下端的三角形支撑架，其中，所述三角形支撑架设置在所述矩形支撑架的两侧；所述矩形支撑架内设置有两根立杆，所述两根立杆竖向设置，所述滑轨安装在所述立杆上。优选的，所述测高平台包括用于固定无人机的无人机固定板以及设置在无人机固定板两侧的固定支撑架，其中，所述固定支撑架为两个，所述两个固定支撑架之间通过横杆连接；每个固定支撑架为镂空的直角等腰三角形结构，该固定支撑架的一根直角边与所述支架的立杆通过竖向滑动机构连接，另一根直角边与所述无人机固定板和所述横杆的其中一端连接。优选的，所述测量机构包括设置在所述滑轨两侧的刻度值，所述刻度值的设置方向与所述滑轨的延伸方向相同。本技术的用于无人机低空测高传感器标定的实验平台的原理是：工作前，将本技术的实验平台安装在特定的模拟环境中，例如水泥地、沙地、草地或农作物地等，且使得测高平台位于所述支架的底部，并将无人机和测高传感器安装在所述测高平台上。工作时，本技术的实验平台可对无人机上的测高传感器进行静态检测和动态检测。其中，静态检测具体为：启动无人机以及竖向驱动机构，通过竖向驱动机构带动测高平台以及设置在测高平台上的无人机竖向运动到某个位置，并通过测量机构测量该测高平台在该位置的高度，所得到的数值为测高平台的高度的真实值。同时测高平台上的测高传感器也会对测高平台的高度进行测量，所得到的数值为测高平台的实验数值。接着将该实验数值和真实值对比，从而对测高传感器进行误差标定。随后，更换模拟环境，重复多次试验，并根据收集到的实验数据分析拟合出理想的测高传感器测量曲线，从而观察测高传感器的误差情况。动态检测具体为：启动无人机以及竖向驱动机构，通过竖向驱动机构带动测高平台以及设置在测高平台上的无人机以某个速度竖直向上运动，从而模拟无人机向上飞行状态。当测高平台到达最高点后，所述竖向驱动机构停止工作，此时，所述测高传感器检测到该测高平台在竖向运动过程中的高度数值，并将该数值与真实值对比，从而观察动态情况下测高传感器的误差情况。一种用于无人机低空测高传感器标定的实验方法，包括以下步骤：(1)在测高平台下方根据实际工作地理环境选择模拟环境；(2)将实验平台安装在模拟环境中，且将测高平台置于支架的底部，同时将无人机和测高传感器安装在所述测高平台上；(3)根据实际需要选择静态检测或动态检测，其中，所述静态检测(3-1)包括以下步骤：(3-11)启动无人机以及竖向驱动机构，所述竖向驱动机构带动测高平台以及设置在测高平台上的无人机和测高传感器竖向运动到某个位置；(3-12)所述测量机构测量该测高平台在该位置的高度，所得到的数值为测高平台的高度的真实值；同时测高平台上的测高传感器对测高平台的高度进行测量，所得到的数值为测高平台的实验数值；(3-13)将实验数值和真实值对比，从而对测高传感器进行误差标定；(3-14)更换模拟环境，重复多次试验，并根据收集到的实验数据分析拟合出理想的测高传感器测量曲线，从而观察测高传感器的误差情况；所述动态检测包括以下步骤：(3-21)启动无人机以及竖向驱动机构，所述竖向驱动机构带动测高平台以及设置在测高平台上的无人机以某个速度竖直向上运动；(3-22)当测高平台到达最高点后，所述竖向驱动机构停止工作；(3-23)所述测高传感器检测到该测高平台在竖向运动过程中的高度数值，并将该数值与真实值对比，从而观察动态情况下测高传感器的误差情况。本技术与现有技术相比具有以下的有益效果：1、本技术的实验平台可以模拟无人机悬停状态和竖向飞行状态时的情景，从而实现两种不同的检测，即模拟无人机悬停时可以实现静态检测，而模拟无人机飞行时则可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，其特征在于，包括支架、设置在支架上的用于承载无人机的测高平台、用于驱动所述测高平台在所述支架上做竖向运动的竖向驱动机构以及用于对所述测高平台的高度进行测量的测量机构，其中，所述测高平台通过竖向滑动机构安装在所述支架上，所述测高传感器安装在所述测高平台的下方，所述无人机安装在所述测高平台的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，其特征在于，包括支架、设置在支架上的用于承载无人机的测高平台、用于驱动所述测高平台在所述支架上做竖向运动的竖向驱动机构以及用于对所述测高平台的高度进行测量的测量机构，其中，所述测高平台通过竖向滑动机构安装在所述支架上，所述测高传感器安装在所述测高平台的下方，所述无人机安装在所述测高平台的上方。


2.根据权利要求1所述的用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，其特征在于，所述竖向滑动机构为两组，每组竖向滑动机构包括竖直设置在所述支架上的滑轨以及设置在所述测高平台上的滑块，其中，所述滑块为两个，所述两个滑块竖向排列且分别安装在所述滑轨上。


3.根据权利要求2所述的用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，其特征在于，所述竖向驱动机构包括设置在支架顶部的定滑轮、伞兵绳以及用于收卷和释放伞兵绳的收卷机构，其中，所述收卷机构包括设置在支架底部的安装座、设置在安装座上的收卷轴以及用于驱动收卷轴转动的旋转驱动机构，其中，所述收卷轴转动连接在所述安装座上，所述伞兵绳环绕在所述收卷轴上，该伞兵绳自所述收卷轴出来后向上绕过所述定滑轮与所述测高平台连接。


4.根据权利要求3所述的用于无人机低空测高传感器标定的实验平台，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设置在所述安装座上的旋转驱动电机以及同步传动机构，其中，所述同步传动机构包括主动同步轮、从动同步轮以及环绕在所述主动同步轮和所述从动同步轮上的同步带，其中，所述主动同步轮安装在旋转驱动电机的主轴上，所述从动同步轮安装在所述收卷轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭孝东，高志政，林耿纯，欧阳帆，张泉勇，蓝文剑，宋庆奎，吴金泳，兰玉彬，吴婵，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44