一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供的一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(guò)在飛機(jī)機(jī)身安裝傾角傳感器，采集由飛機(jī)水平傾斜引起的水平傾斜角信號(hào)，通過(guò)傾斜角信號(hào)控制機(jī)載云臺(tái)，調(diào)節(jié)激光傳感器的測(cè)量角度，使激光傳感器始終保持垂直于作物表面冠層進(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型能夠直觀(guān)的獲取并顯示飛機(jī)施藥時(shí)的作業(yè)高度，提高飛機(jī)駕駛員的對(duì)飛機(jī)施藥的操控性，減少施藥作業(yè)過(guò)程中由于飛機(jī)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(zhuān)利說(shuō)明】
一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)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(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)我國(guó)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(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重點(diǎn)研究的問(wèn)題。航空施藥過(guò)程中，施藥飛機(jī)與作物冠層表面冠層的距離是否穩(wěn)定對(duì)施藥的效果有顯著的影響。施藥飛機(jī)距離作物冠層表面的距離太高時(shí)，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(shí)，不但會(huì)容易造成危險(xiǎn)，還會(huì)導(dǎo)致霧滴的分布情況不夠理想;此外，施藥飛機(jī)距離作物表面冠層距離的變化還會(huì)引起作業(yè)幅寬的變化，從而會(huì)出現(xiàn)重噴或漏噴的現(xiàn)象。
[0003]目前的大部分飛機(jī)都安裝有高度計(jì)，常用飛行高度測(cè)量方法有氣壓計(jì)、超聲波高度計(jì)和GPS衛(wèi)星定位等?，F(xiàn)有的測(cè)高方法能滿(mǎn)足飛機(jī)一般飛行需要，但用于低空施藥時(shí)分辨率嚴(yán)重不足；由于作物冠層不平整性以及飛機(jī)在施藥過(guò)程中相對(duì)于地平面會(huì)有不同程度的傾斜，導(dǎo)致測(cè)得的飛機(jī)距離作物表面冠層的實(shí)時(shí)高度也會(huì)有較大的偏差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提出了解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置，可實(shí)現(xiàn)提高測(cè)量飛機(jī)距離作物表面冠層實(shí)時(shí)高度的準(zhǔn)確性。
[0005]本實(shí)用新型提供一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(jī)載云臺(tái)，所述機(jī)載云臺(tái)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L(zhǎng)ED顯示屏。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置，通過(guò)在飛機(jī)機(jī)身安裝傾角傳感器，采集由飛機(jī)水平傾斜引起的水平傾斜角信號(hào)，通過(guò)傾斜角信號(hào)控制機(jī)載云臺(tái)，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(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置的作業(yè)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0016]圖1示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(cè)傳感器，負(fù)責(zé)采集飛機(jī)在施藥作業(yè)過(guò)程中水平方向的傾斜角度信號(hào);激光傳感器12優(yōu)選的為收發(fā)一體式激光測(cè)距傳感器，用于測(cè)量施藥過(guò)程中飛機(jī)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(jì)算得到的直升機(jī)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(jìn)行測(cè)量。
[0018]主控制器11優(yōu)選的為Atmegal28控制器，當(dāng)然可以理解，本實(shí)用新型不僅限于此，其他處理器也仍然能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。所述主控制器與所述傾角傳感器通過(guò)IIC總線(xiàn)連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述裝置還包括用于固定所述激光傳感器12的機(jī)載云臺(tái)14，所述機(jī)載云臺(tái)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(jī)載云臺(tái)14的水平面上，主控制器11可以通過(guò)控制機(jī)載云臺(tái)14實(shí)現(xiàn)激光傳感器12在水平方向的角度可調(diào)。通過(guò)加入機(jī)載云臺(tái)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(zhǔn)。
[0021]進(jìn)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(cè)量的飛機(jī)距離作物表面冠層實(shí)時(shí)高度顯示給用戶(hù)。
[0022]顯示器16優(yōu)選的為L(zhǎng)ED顯示屏，當(dāng)然可以理解，本實(shí)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(shí)用新型。通過(guò)加入顯示器16使得用戶(hù)能夠直觀(guān)實(shí)時(shí)的看到飛機(jī)的高度。
[0023]進(jìn)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(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理。
[0024]信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理電路15進(jìn)行預(yù)處理以后傳送到主控制器11進(jìn)行信號(hào)采集和信號(hào)提取，經(jīng)過(guò)預(yù)處理去除噪聲干擾以后的信號(hào)更加利于高度的準(zhǔn)確測(cè)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(dāng)然可以理解，本實(shí)用新型不僅限于此，其他可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理功能的電路也可以應(yīng)用于本實(shí)用新型。
[0026]進(jìn)一步的，主控制器11通過(guò)RS232接口與機(jī)載顯示器16進(jìn)行通訊，將提取到的飛機(jī)作業(yè)高度信息發(fā)送到LED顯示屏進(jìn)行顯示。
[0027]上述施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(hào)，該電流信號(hào)經(jīng)過(guò)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(jì)算得到作業(yè)飛機(jī)距離作物冠層表面的距離信息。傾角傳感器13采集由飛機(jī)水平傾斜引起的水平傾斜角信號(hào)，并將該水平傾斜角信號(hào)通過(guò)IIC總線(xiàn)傳送至主控制器11，進(jìn)行采集和處理。主控制器11根據(jù)獲得的飛機(jī)的水平傾斜角信號(hào)，調(diào)整機(jī)載云臺(tái)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(jìn)行測(cè)量。主控制器11通過(guò)RS232接口，將獲得的飛機(jī)距離作物冠層表面的距離信息發(fā)送到LED顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
[0029]圖2示出了本實(shí)用新型提供的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(jī)24的機(jī)艙底部，用于采集作業(yè)飛機(jī)24在水平方向的傾斜角。激光傳感器21固定在機(jī)載云臺(tái)23水平面上，機(jī)載云臺(tái)23安裝在作業(yè)飛機(jī)24機(jī)艙底部。施藥過(guò)程中，通過(guò)傾角傳感器22輸出的角度信息，使機(jī)載云臺(tái)23進(jìn)行水平調(diào)整，保證激光傳感器21垂直于作物冠層25進(jìn)行作業(yè)高度的測(cè)量。
[0030]本實(shí)施例提供的低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(jī)距離作物表面冠層實(shí)時(shí)高度測(cè)量的準(zhǔn)確性，與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)飛機(jī)作業(yè)高度信息的實(shí)時(shí)獲取，是一種適用于有人駕駛飛機(jī)進(jìn)行大面積施藥作業(yè)的高度測(cè)量裝置。通過(guò)對(duì)施藥作業(yè)高度的測(cè)量，能夠減少施藥過(guò)程中漏噴、重噴情況的發(fā)生，提高有人駕駛飛機(jī)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(duì)實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在于該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中。可以把實(shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過(guò)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(duì)本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征以及如此公開(kāi)的任何方法或者設(shè)備的所有過(guò)程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)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(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書(shū)中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。
[0033]本實(shí)用新型的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)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(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)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(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本實(shí)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(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)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(gè)可以是通過(guò)同一個(gè)硬件項(xiàng)來(lái)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?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱(chēng)。
[0034]最后應(yīng)說(shuō)明的是:本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)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(shí)用新型權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低空施藥飛機(jī)作業(yè)高度測(cè)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(jī)載云臺(tái)，所述機(jī)載云臺(tái)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L(zhǎng)ED顯示屏。
【文檔編號(hào)】G01C5/00GK205537598SQ201620040172
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日
【發(fā)明人】李楊, 張瑞瑞, 伊銅川, 陳立平
【申請(qǐng)人】北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心