[发明专利]基于北斗导航定位的无人机测报棉花成熟期的监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于北斗导航定位的无人机测报棉花成熟期的监控系统，属于北斗导航定位应用技术领域。

背景技术

由于棉花品种的不同，加上气候、施肥、土壤水分等条件对棉花生长发育的影响，每一年的棉花成熟期在各个棉花产区里是不相同的。新疆棉区面积大，每年棉花成熟时，要到河南省招收十多万名临时工进疆采棉，大面积吐絮棉花如果不能及时采摘，会造成棉花生产上很大的浪费。由于对棉花成熟期掌握不准，向棉花尚未吐絮的棉区过早派去采棉机和采棉工人，也会造成人力、机力的极大浪费。

目前，北斗导航定位技术和无人机技术还没有用到对吐絮成熟棉花的早发现和精准采摘。在测报棉花产量中，在大面积采收棉花的季节里，没有采用新技术测报每块棉花田里的棉花成熟期。中国北斗需要增加各类用户，扩大应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供基于北斗导航定位的无人机测报棉花成熟期的监控系统。中国北斗卫星导航系统攻克了星载原子钟、高精度星地时间比对、监测接收机和用户终端等多项关键技术，能为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。无人机在棉花田上方的低空中飞行，安装在无人机底面上的棉花成熟监控器发现棉花植株上的成熟棉铃里吐出一天比一天多、一天比一天大的白色棉花絮，逐渐形成一片雪白色的棉花吐絮成熟区域。无人机围绕棉花吐絮成熟区域的边缘飞行，无人机底面上的光电吊舱内的摄像机对准棉花吐絮成熟区域里的吐絮成熟棉花进行连续拍摄，获取的全部信息通过导电线、电子计算机甲、无线通信设备甲、无线通信天线甲、无线电波、无线通信天线乙、无线通信设备乙输入棉花采收指挥中心里的电子计算机乙储存，并计算棉花成熟面积，分析棉花成熟程度。棉花田左方的固定式基准站和右方的移动式基准站发出差分信号，基准站增强技术的核心是差分定位，基准站发出改正数信息，通过消除或削弱影响定位精度的误差，来提高定位的精度，北斗卫星定位终端甲和北斗卫星定位终端乙作为用户端接收基准站发送来的改正数信息并用差分定位技术对其测量结果进行改正，可以获得棉花田里的棉花吐絮成熟区域的高精度定位的位置服务，结合无人机对吐絮成熟棉花的成熟期的监控和对棉花吐絮成熟区域的摄像，在电子计算机甲中计算棉花吐絮成熟区域的面积，为及时调配采棉机和采棉工人精准采收棉花提供了依据。

自然灾害会使地面基准站失去效能，中国移动在救灾系留无人机上安装基站取得成功，利用无人机高空基站发送的改正数，同样能使棉花采收指挥中心获得高精度位置服务。中国移动和华为联手解决高空基站的无线通信、无线充电等技术问题，基准站增强系统中的数据链路既可以使用无线电通信设备，也可以使用移动通信网络即手机网络。

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、电子计算机甲2、光电吊舱3、棉花成熟监控器4、北斗卫星定位终端甲5、无人驾驶装置6、锂离子电池7、导电线8、无线通信设备甲9、无线通信天线甲10、北斗卫星11、固定式基准站15、移动式基准站16、无线通信天线乙17、无线通信设备乙18、北斗卫星定位终端乙19、电子计算机乙20、棉花采收指挥中心21共同组成；

在棉花田12的棉花吐絮成熟区域13里出现吐絮成熟棉花14，在棉花田12上方的高空中有北斗卫星11在运行，在棉花田12上方的低空中有无人机1围绕棉花吐絮成熟区域13的边缘在飞行，在棉花田12的左方安装固定式基准站15，在棉花田12的右方安装移动式基准站16，在无人机1内的前部安装无人驾驶装置6，在无人驾驶装置6的下方安装北斗卫星定位终端甲5，在无人机1内的中部安装锂离子电池7，在锂离子电池7的下方安装电子计算机甲2，在无人机1内的后部安装无线通信设备甲9，在无线通信设备甲9的上面安装无线通信天线甲10，在无人机1的底面上的外部安装光电吊舱3，在光电吊舱3的前方的底面上安装棉花成熟监控器4，在棉区设立棉花采收指挥中心21，在棉花采收指挥中心21内安装电子计算机乙20，在电子计算机乙20的上面安装无线通信设备乙18，在无线通信设备乙18内安装北斗卫星定位终端乙19，在无线通信设备乙18的上面安装无线通信天线乙17；