本發(fā)明涉及一種高度測(cè)量裝置，屬于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)業(yè)航空技術(shù)的發(fā)展，使用有人機(jī)和無(wú)人機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)越來(lái)越廣泛，特別是近年來(lái)隨著多旋翼無(wú)人機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用，將其應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上比如噴藥、施肥、播種、授粉等應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

使用有人機(jī)(包括固定翼和直升機(jī))航空作業(yè)時(shí)，駕駛員通過(guò)機(jī)上儀表和視線觀察來(lái)應(yīng)對(duì)航線上地形起伏，控制飛機(jī)隨地形起伏來(lái)升降高度以保持飛機(jī)和作物間的距離進(jìn)而保證良好的施藥效果，由于人操作的滯后性和主觀差異，因此靠駕駛員人為來(lái)控制飛機(jī)作業(yè)高度誤差較大，一定程度上影響了作業(yè)效果。

采用無(wú)人機(jī)(多旋翼和無(wú)人直升機(jī))來(lái)進(jìn)行航空施藥作業(yè)也需要根據(jù)地形起伏來(lái)調(diào)整飛機(jī)相距作物的絕對(duì)高度以保證良好的施藥效果。當(dāng)前無(wú)人機(jī)常采用氣壓高度傳感器、激光測(cè)距傳感器、超聲波傳感器、三維掃描雷達(dá)、視覺(jué)傳感器等來(lái)對(duì)高度進(jìn)行測(cè)量以實(shí)現(xiàn)隨地形變化飛行，但上述方法都是“非接觸式”的，很容易受風(fēng)力、光線、飛機(jī)姿態(tài)、飛機(jī)速度、作物生物學(xué)特性差異等方面因素影響，因此上述方法都不能很好的控制無(wú)人機(jī)隨地形定高飛行，主要靠操作人員主觀判斷并通過(guò)遙控操作來(lái)保證無(wú)人機(jī)距作物的絕對(duì)高度作業(yè)，因此無(wú)人機(jī)距作物的高度起伏較大進(jìn)而影響了作業(yè)效果，同時(shí)遙控操作也限制了作業(yè)距離很近，極大地影響了作業(yè)效率和作業(yè)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種高度測(cè)量裝置，本發(fā)明的高度測(cè)量裝置不受風(fēng)力、光線、飛機(jī)姿態(tài)、飛機(jī)速度、作物生物學(xué)特性差異等方面因素影響，保證了無(wú)人機(jī)航空作業(yè)時(shí)隨地形定高飛行。

本發(fā)明的一種高度測(cè)量裝置，包括連接部件、多個(gè)傳感器單元、電源線、信號(hào)線、保護(hù)外套。通過(guò)連接部件將高度測(cè)量裝置連接至無(wú)人機(jī)上；多個(gè)傳感器單元之間的距離保持相等或不等并事先標(biāo)定好，傳感器單元包括傳感器和信號(hào)處理電路；傳感器單元通過(guò)電源線由無(wú)人機(jī)電源供電或由單獨(dú)電源供電；每個(gè)傳感器單元產(chǎn)生的高度測(cè)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳輸至無(wú)人機(jī)主控芯片進(jìn)行高度數(shù)據(jù)融合處理；傳感器單元、電源線、信號(hào)線置于保護(hù)外套內(nèi)，保護(hù)外套采用塑料等透明、有彈性的材料。

所述的傳感器可以是主動(dòng)式光電傳感器、被動(dòng)式光電傳感器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)，本發(fā)明的一種高度測(cè)量裝置隨無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空施藥作業(yè)時(shí)，無(wú)人機(jī)在待施藥作物上方保持一定高度并使多個(gè)傳感器單元垂落于作物中，同時(shí)使一個(gè)以上傳感器單元在作物上方，通過(guò)上述多個(gè)傳感器探測(cè)自身是否在作物里，并利用事先標(biāo)定好的每個(gè)傳感器之間的距離數(shù)據(jù)，就可以測(cè)量無(wú)人機(jī)距離作物的絕對(duì)距離，進(jìn)而可以隨地形變化自動(dòng)跟隨進(jìn)行定高施藥作業(yè)。

本發(fā)明提供的一種高度測(cè)量裝置，通過(guò)“接觸式”地測(cè)量多個(gè)傳感器單元是否置于作物中來(lái)獲得無(wú)人機(jī)距離待施藥作物的絕對(duì)距離，不受風(fēng)力、光線、飛機(jī)姿態(tài)、飛機(jī)速度、作物生物特性差異等方面因素影響，使無(wú)人機(jī)能夠真正做到自主隨地飛行，滿足無(wú)人機(jī)全自主飛行時(shí)隨地形和作物高度變化時(shí)的絕對(duì)高度的獲得，或者用于遙控作業(yè)時(shí)也可以大幅度增加作業(yè)距離，減少最難控制的高度方向的控制難度，減小對(duì)操作人員的要求，大幅度提高作業(yè)效率和作業(yè)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的傳感器單元示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的傳感器單元示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種高度測(cè)量裝置，包括連接部件1、多個(gè)傳感器單元2、電源線3、信號(hào)線4、保護(hù)外套5。通過(guò)連接部件1將本高度測(cè)量裝置連接至無(wú)人機(jī)上；多個(gè)傳感器單元2之間的距離保持相等或不等并事先標(biāo)定好，傳感器單元2包括傳感器201和信號(hào)處理電路202；傳感器單元2通過(guò)電源線3由無(wú)人機(jī)電源供電或由單獨(dú)電源供電；每個(gè)傳感器單元2產(chǎn)生的高度測(cè)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)線4傳輸至無(wú)人機(jī)主控芯片進(jìn)行高度數(shù)據(jù)融合處理；多個(gè)傳感器單元2、電源線3、信號(hào)線4置于保護(hù)外套5內(nèi)，保護(hù)外套5采用塑料等透明、有彈性的材料。傳感器201可以是主動(dòng)式光電傳感器也可以是被動(dòng)式光電傳感器，當(dāng)無(wú)人機(jī)帶載本發(fā)明的一種高度測(cè)量裝置工作時(shí)，進(jìn)入作物的主動(dòng)式光電傳感器或被動(dòng)式光電傳感器由于光照強(qiáng)度發(fā)生變化而導(dǎo)致明顯的信號(hào)輸出，而沒(méi)有進(jìn)入作物的主動(dòng)式光電傳感器或被動(dòng)式光電傳感器光照強(qiáng)度沒(méi)有變化或發(fā)生很小變化而導(dǎo)致無(wú)明顯信號(hào)輸出，通過(guò)判斷多個(gè)傳感器201是否進(jìn)入作物，再結(jié)合事先標(biāo)定好的多個(gè)傳感器之間的距離，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與作物間絕對(duì)距離的“接觸式”測(cè)量。

實(shí)施例2

如圖3和圖4所示，本實(shí)施例的一種高度測(cè)量裝置，其工作原理與實(shí)施例1相同，區(qū)別在于：傳感器201是微動(dòng)開(kāi)關(guān)，且微動(dòng)開(kāi)關(guān)敏感部位漏在保護(hù)外套5的外面；保護(hù)套5可以是透明材料也可以是不透明材料；當(dāng)無(wú)人機(jī)帶動(dòng)本發(fā)明的一種高度測(cè)量裝置工作時(shí)，進(jìn)入作物的微動(dòng)開(kāi)關(guān)由于和作物發(fā)生接觸受力而產(chǎn)生信號(hào)，而沒(méi)有進(jìn)入作物的微動(dòng)開(kāi)關(guān)由于沒(méi)有和作物接觸因此沒(méi)有信號(hào)產(chǎn)生，通過(guò)判斷多個(gè)傳感器201是否進(jìn)入作物，再結(jié)合事先標(biāo)定好的多個(gè)傳感器之間的距離，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與作物間絕對(duì)距離的“接觸式”測(cè)量。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案和構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要保護(hù)的范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高度測(cè)量裝置，其特征在于：包括連接部件、多個(gè)傳感器單元、電源線、信號(hào)線、保護(hù)外套。通過(guò)連接部件連接至無(wú)人機(jī)上；傳感器單元包括傳感器和信號(hào)處理電路；傳感器單元通過(guò)電源線由無(wú)人機(jī)電源供電或由單獨(dú)電源供電；每個(gè)傳感器單元產(chǎn)生的高度測(cè)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳輸至無(wú)人機(jī)主控芯片進(jìn)行高度數(shù)據(jù)融合處理；傳感器單元、電源線、信號(hào)線置于保護(hù)外套內(nèi)。通過(guò)“接觸式”地測(cè)量多個(gè)傳感器單元是否置于作物中來(lái)獲得無(wú)人機(jī)距離待施藥作物的絕對(duì)距離，不受風(fēng)力、光線、飛機(jī)姿態(tài)、飛機(jī)速度、作物生物特性差異等方面因素影響，使無(wú)人機(jī)能夠真正做到自主隨地飛行，大幅度提高作業(yè)效率和作業(yè)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：白越;曹萍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州吉越中蜂創(chuàng)新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.27
技術(shù)公布日：2017.09.22