[发明专利]一种低矮靶标探测系统及方法

权利要求书

1.一种低矮靶标探测系统，其特征在于，包括行驶底盘、喷杆(7)、调制电路(9)、靶标探测传感器(1)、解调电路(10)、信号调理电路(11)、低矮靶标探测控制器(12)和靶标探测传感器定位装置；所述靶标探测传感器定位装置包括定位轮(2)、自由杆(3)、螺旋状弹簧(5)、固定杆(6)和角度传感器(4)；所述定位轮(2)与自由杆(3)刚性连接，所述自由杆(3)与固定杆(6)轴连接，所述螺旋状弹簧(5)安装于自由杆(3)与固定杆(6)之间，用于限定自由杆(3)与固定杆(6)的初始夹角，保证连接于自由杆(3)上的定位轮(2)始终紧贴地面；所述角度传感器(4)安装于自由杆(3)和固定杆(6)连接处，用于检测地面起伏导致的角度偏移数据。

2.根据权利要求1所述的一种低矮靶标探测系统，其特征在于，所述调制电路(9)连接至靶标探测传感器(1)的发射端；所述解调电路(10)连接至靶标探测传感器(1)的接收端；所述信号调理电路(11)连接至解调电路(10)；所述低矮靶标探测控制器(12)连接至信号调理电路(11)。

3.根据权利要求1所述的一种低矮靶标探测系统，其特征在于，所述喷杆(7)上挂接有多个靶标探测传感器定位装置。

4.根据权利要求1所述的一种低矮靶标探测系统，其特征在于，所述靶标探测传感器定位装置的水平滑移量补偿值，计算公式如下所示：

D＝D₁-D₂＝L cosα-L cosβ

其中：D—靶标探测传感器定位装置的水平滑移量；

D₁—靶标探测传感器定位装置的初始水平位移；

D₂—靶标探测传感器定位装置滑移后水平位移；

L—自由杆与固定杆连接点和自由杆与定位轮连接点间的间距；

α—自由杆与固定杆初始夹角；

β—自由杆与固定杆滑移后夹角。

5.根据权利要求1所述的一种低矮靶标探测系统，其特征在于，所述靶标探测传感器(1)采用红外传感器。

6.根据权利要求1所述的一种低矮靶标探测系统，其特征在于，所述靶标探测传感器(1)的发射端分上、中、下三排安装于靶标探测传感器定位装置A(8)的定位轮(2)右端，所述靶标探测传感器(1)的接收端分上、中、下三排安装于靶标探测传感器定位装置B(9)的定位轮(2)左端。

7.基于权利要求1至6任一项所述的一种低矮靶标探测系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在实际田间作业阶段，使用靶标探测传感器(1)的发射端发射经过一定频率的PWM脉宽调制的特定波长的大功率窄带红外光；

步骤二，使用靶标探测传感器(1)的接收端对靶标探测传感器(1)的发射端发射的红外光信号进行探测，并对探测到的信号进行信号解调，克服环境杂散光影响；

步骤三，通过信号调理电路(11)对上、中、下三排靶标探测传感器(1)接收端的输出信号进行处理和融合，再由低矮靶标探测控制器(12)通过模式匹配实现作物靶标的最终识别；

步骤四，低矮靶标探测控制器(12)结合靶标探测传感器定位装置的安装位置及依据角度传感器(4)检测值计算获得的靶标探测传感器定位装置水平滑移量补偿值，实现作物靶标的精准定位。