一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，涉及航空植保技術(shù)領(lǐng)域，其中，所述裝置包括，主控制器、激光傳感器和傾角傳感器；所述主控制器與所述激光傳感器和傾角傳感器連接。通過在飛機機身安裝傾角傳感器，采集由飛機水平傾斜引起的水平傾斜角信號，通過傾斜角信號控制機載云臺，調(diào)節(jié)激光傳感器的測量角度，使激光傳感器始終保持垂直于作物表面冠層進行測量，提高了測量的準確性。本實用新型能夠直觀的獲取并顯示飛機施藥時的作業(yè)高度，提高飛機駕駛員的對飛機施藥的操控性，減少施藥作業(yè)過程中由于飛機作業(yè)高度變化造成的重噴或漏噴現(xiàn)象的發(fā)生，提高航空施藥的作業(yè)效果。
【專利說明】
一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及航空植保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)得到了快速發(fā)展，航空施藥已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重點研究的問題。航空施藥過程中，施藥飛機與作物冠層表面冠層的距離是否穩(wěn)定對施藥的效果有顯著的影響。施藥飛機距離作物冠層表面的距離太高時，容易造成噴出的藥物霧滴發(fā)生漂移、揮發(fā)等狀況;距離作物表面冠層的距離太低時，不但會容易造成危險，還會導致霧滴的分布情況不夠理想;此外，施藥飛機距離作物表面冠層距離的變化還會引起作業(yè)幅寬的變化，從而會出現(xiàn)重噴或漏噴的現(xiàn)象。
[0003]目前的大部分飛機都安裝有高度計，常用飛行高度測量方法有氣壓計、超聲波高度計和GPS衛(wèi)星定位等?，F(xiàn)有的測高方法能滿足飛機一般飛行需要，但用于低空施藥時分辨率嚴重不足；由于作物冠層不平整性以及飛機在施藥過程中相對于地平面會有不同程度的傾斜，導致測得的飛機距離作物表面冠層的實時高度也會有較大的偏差。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提出了解決上述技術(shù)問題的一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，可實現(xiàn)提高測量飛機距離作物表面冠層實時高度的準確性。
[0005]本實用新型提供一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，包括:主控制器、激光傳感器和傾角傳感器;所述主控制器與所述激光傳感器和傾角傳感器連接。
[0006]優(yōu)選的，所述裝置還包括用于固定所述激光傳感器的機載云臺，所述機載云臺與所述主控制器連接。
[0007]優(yōu)選的，所述裝置還包括顯示器，所述顯示器與所述主控制器連接。
[0008]優(yōu)選的，所述裝置還包括預(yù)處理電路，所述預(yù)處理電路輸入端與所述激光傳感器連接，輸出端與所述主控制器連接。
[0009]優(yōu)選的，所述主控制器為Atmegal28控制器。
[0010]優(yōu)選的，所述預(yù)處理電路的核心芯片為0PA2350。
[0011]優(yōu)選的，所述顯示器為LED顯示屏。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型提供的一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，通過在飛機機身安裝傾角傳感器，采集由飛機水平傾斜引起的水平傾斜角信號，通過傾斜角信號控制機載云臺，調(diào)節(jié)激光傳感器的角度，使激光傳感器始終保持垂直于作物表面冠層進行測量，提高了測量的準確性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一實施例提供的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型一實施例提供的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置的作業(yè)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0016]圖1示出了本實用新型一實施例提供的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實施例的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置包括:主控制器11、激光傳感器12和傾角傳感器13;所述主控制器11與所述激光傳感器12和傾角傳感器13連接。
[0017]可以理解的是，傾角傳感器13優(yōu)選的為單軸的傾角檢測傳感器，負責采集飛機在施藥作業(yè)過程中水平方向的傾斜角度信號;激光傳感器12優(yōu)選的為收發(fā)一體式激光測距傳感器，用于測量施藥過程中飛機距離作物冠層的高度;主控制器11根據(jù)傾角傳感器13采集的數(shù)據(jù)計算得到的直升機的水平傾角，控制激光傳感器12始終保持垂直于作物表面冠層進行測量。
[0018]主控制器11優(yōu)選的為Atmegal28控制器，當然可以理解，本實用新型不僅限于此，其他處理器也仍然能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型。所述主控制器與所述傾角傳感器通過IIC總線連接。
[0019]進一步的，所述裝置還包括用于固定所述激光傳感器12的機載云臺14，所述機載云臺14與所述主控制器11連接。
[0020]可以理解的是，激光傳感器12安裝在機載云臺14的水平面上，主控制器11可以通過控制機載云臺14實現(xiàn)激光傳感器12在水平方向的角度可調(diào)。通過加入機載云臺14能夠使得激光傳感器12調(diào)整的角度更加的平穩(wěn)精準。
[0021]進一步的，所述裝置還包括顯示器16，所述顯示器16與所述主控制器11連接，所述顯示器16用于將測量的飛機距離作物表面冠層實時高度顯示給用戶。
[0022]顯示器16優(yōu)選的為LED顯示屏，當然可以理解，本實用新型不僅限于此，其他具有顯示功能的顯示器16也仍然能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型。通過加入顯示器16使得用戶能夠直觀實時的看到飛機的高度。
[0023]進一步的，所述裝置還包括預(yù)處理電路15，所述預(yù)處理電路15輸入端與所述激光傳感器12連接，輸出端與所述主控制器11連接。所述預(yù)處理電路15用于將所述激光傳感器12輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將所述電壓信號進行放大和濾波處理。
[0024]信號經(jīng)過預(yù)處理電路15進行預(yù)處理以后傳送到主控制器11進行信號采集和信號提取，經(jīng)過預(yù)處理去除噪聲干擾以后的信號更加利于高度的準確測量。
[0025]預(yù)處理電路15優(yōu)選的為以0PA2350芯片為核心的電流轉(zhuǎn)電壓電路，當然可以理解，本實用新型不僅限于此，其他可以實現(xiàn)預(yù)處理功能的電路也可以應(yīng)用于本實用新型。
[0026]進一步的，主控制器11通過RS232接口與機載顯示器16進行通訊，將提取到的飛機作業(yè)高度信息發(fā)送到LED顯示屏進行顯示。
[0027]上述施藥飛機作業(yè)高度測量裝置控制模式描述如下:
[0028]激光傳感器12采集由作物冠層反射激光引起的電流信號，該電流信號經(jīng)過預(yù)處理電路15的電流/電壓轉(zhuǎn)換、放大和濾波后，由主控制器11計算得到作業(yè)飛機距離作物冠層表面的距離信息。傾角傳感器13采集由飛機水平傾斜引起的水平傾斜角信號，并將該水平傾斜角信號通過IIC總線傳送至主控制器11，進行采集和處理。主控制器11根據(jù)獲得的飛機的水平傾斜角信號，調(diào)整機載云臺14的水平角度，使激光傳感器12保持垂直于作物表面冠層進行測量。主控制器11通過RS232接口，將獲得的飛機距離作物冠層表面的距離信息發(fā)送到LED顯示屏進行實時顯示。
[0029]圖2示出了本實用新型提供的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置的作業(yè)示意圖，如圖2所示，圖中傾角傳感器22水平安裝在作業(yè)飛機24的機艙底部，用于采集作業(yè)飛機24在水平方向的傾斜角。激光傳感器21固定在機載云臺23水平面上，機載云臺23安裝在作業(yè)飛機24機艙底部。施藥過程中，通過傾角傳感器22輸出的角度信息，使機載云臺23進行水平調(diào)整，保證激光傳感器21垂直于作物冠層25進行作業(yè)高度的測量。
[0030]本實施例提供的低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)航空施藥領(lǐng)域，能大大提高施藥飛機距離作物表面冠層實時高度測量的準確性，與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、重量輕和成本小，能夠?qū)崿F(xiàn)低空施藥作業(yè)時飛機作業(yè)高度信息的實時獲取，是一種適用于有人駕駛飛機進行大面積施藥作業(yè)的高度測量裝置。通過對施藥作業(yè)高度的測量，能夠減少施藥過程中漏噴、重噴情況的發(fā)生，提高有人駕駛飛機施藥作業(yè)的效果。
[0031 ]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對實施例中的設(shè)備中的模塊進行自適應(yīng)性地改變并且把它們設(shè)置在于該實施例不同的一個或多個設(shè)備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是互相排斥之處，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
[0032]此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
[0033]本實用新型的各個部件實施例可以以硬件實現(xiàn)，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現(xiàn)，或者以它們的組合實現(xiàn)。應(yīng)該注意的是上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本實用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
[0034]最后應(yīng)說明的是:本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種低空施藥飛機作業(yè)高度測量裝置，其特征在于，包括:主控制器、激光傳感器和傾角傳感器;所述主控制器與所述激光傳感器和傾角傳感器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于固定所述激光傳感器的機載云臺，所述機載云臺與所述主控制器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯示器，所述顯示器與所述主控制器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括預(yù)處理電路，所述預(yù)處理電路輸入端與所述激光傳感器連接，輸出端與所述主控制器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主控制器為Atmegal28控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)處理電路的核心芯片為0PA2350。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述顯示器為LED顯示屏。
【文檔編號】G01C5/00GK205537598SQ201620040172
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】李楊, 張瑞瑞, 伊銅川, 陳立平
【申請人】北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心