[发明专利]一种无人甜菜收获机

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人甜菜收获机，属于无人机应用技术领域。

背景技术

甜菜是二年生草本植物，是热带甘蔗以外的一个主要糖来源。甜菜糖约占世界糖产量的1/5，主产国是俄罗斯、乌克兰、美国、法国等，中国内蒙古自治区有甜菜产区，江苏北部也有少量种植。甜菜的根中含糖分，可以生产砂糖。用有人驾驶的甜菜收获机来收获甜菜的块根提高了工作效率。有人甜菜收获机的前部有甜菜收获装置，后部有甜菜块根储运装置。可是，驾驶员坐在有人甜菜收获机的驾驶室里只能看到前方甜菜田的一部分，不能看到甜菜田的全景，容易发生漏收成熟的甜菜块根的生产事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人甜菜收获机。

无人甜菜收获机前部的甜菜收获装置在农田里进行收获甜菜的作业，在无人甜菜收获机上方的低空中有无人机在飞行。无人机前部的下面安装合成孔径雷达，安装在无人机下面的合成孔径雷达对准正在进行收获甜菜成熟块根作业的无人甜菜收获机和周围的已收获甜菜的农田和未收获甜菜的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。无人机内的锂离子电池甲通过导电线甲分别向无线通信装置甲、电子计算机甲、飞控机、电动机、与电子计算机甲相连的合成孔径雷达供电。无人机内的无线通信装置甲通过无线电波将农田航空影像信息传送给无人甜菜收获机内的无线通信装置乙，接着输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果通过无人自控驾驶装置来精准控制无人甜菜收获机前部的甜菜收获装置进行收获成熟甜菜块根的作业，大幅度减少漏收甜菜成熟块根的生产事故，提高精准收获成熟甜菜块根的速度和质量。无人机在低空中一旦发现农田里有漏收的成熟甜菜，便会通知无人甜菜收获机立即补收，确保成熟的甜菜块根全部及时收获。在无人甜菜收获机内，锂离子电池乙通过导电线乙分别向无人自控驾驶装置、电子计算机乙、无线通信装置乙供电。由于无人机在空中获取了农田航空影像信息，并向无人甜菜收获机提供了详细的农田航空影像信息，从而使得无人甜菜收获机内的无人自控驾驶装置能够精准控制无人甜菜收获机前部的甜菜收获装置进行高质量的收获甜菜块根的作业。

糖用甜菜的块根生长在耕作层的土壤中，每个块根顶部上生长的叶片外露在农田的地表面上，观察叶片的颜色和形状，可以判断甜菜的根部是已成熟还是未成熟，以及成熟的程度。无人机在低空中飞行在种植甜菜的农田的上方，安装在无人机下面的合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨率雷达图像。合成孔径雷达作为一种主动式微波传感器，具有不受光照和气候条件限制实现全天时、全天候对地观测的特点。无人机上的机载合成孔径雷达能透过晨雾来获取农田里甜菜叶片颜色的不同色彩的图像，不同色彩的图像标示甜菜成熟期内的不同成熟程度，从而分辨出农田里的甜菜的成熟度是否已经适合机械收获，确保无人甜菜收获机及时收获农田里成熟的甜菜植株。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由无人机1、螺旋桨2、锂离子电池甲3、电子计算机甲4、合成孔径雷达5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、导电线甲9、无人甜菜收获机10、甜菜收获装置11、锂离子电池乙12、无人自控驾驶装置13、导电线乙14、电子计算机乙15、无线通信装置乙16、组成；

在农田17中有已收获甜菜的农田18和未收获甜菜的农田19，无人甜菜收获机10在农田17中进行收获甜菜的作业，在无人甜菜收获机10的前部安装甜菜收获装置11，在无人甜菜收获机10的机身的前部内安装无人自控驾驶装置13，在无人甜菜收获机10的机身的中部安装电子计算机乙15，在无人甜菜收获机10的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人甜菜收获机10的机身的底部安装锂离子电池乙12，在无人甜菜收获机10的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的机身的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲3，在无人机1的机身的后部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲3的下方安装飞控机7，在飞控机7的后方安装电子计算机甲4，在电子计算机甲4下方的、无人机1的下面安装合成孔径雷达5；