[发明专利]植保无人机药箱液位自动检测、补给系统及药液补给方法

说明书

本发明公开了植保无人机药箱液位自动检测、补给系统，包括药箱液位检测子系统、无人机飞控子系统、混药子系统；药箱液位检测子系统包括无人机药箱、液位检测模块、数传模块一；无人机飞控子系统包括无人机飞控模块、遥控显示模块；混药子系统包括混药箱、数传模块二。本发明还公开了植保无人机药液补给方法，包括步骤：通过检测无人机药箱的液面高度，判断并发送报警信息；混药箱接收到报警信息之后开始混药；无人机获取混药箱的位置信息并规划返航路线；补给完成后，飞回至上一次返航起始点继续进行植保作业。本发明通过建立检测、混药、补给三位一体的系统，实现一个混药箱与多架无人机间的通信，实现及时混药，快速补给。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，特别涉及一种植保无人机药箱液位自动检测、补给系统及补给方法。

背景技术

随着精准农业航空的发展，植保无人机在农业、林业生产中的应用越来越广泛。采用植保无人机进行飞防作业可以避免农药危害人体健康，减轻作业人员的负担；可以大大提高农药利用率，减少化肥农药的使用量；可以提高农业生产的效率，提升我国农业现代化水平。

目前植保无人机具有载重相对较小，续航时间短的问题。同时大部分无人机在进行飞防作业时，药箱药液情况还是依靠飞控人员的经验和目测来判断，难免会有不准。所以实时检测、提前预报无人机药箱药液量对提高飞防作业效率具有重要意义。

现有一些混药装置只具有混药功能，不具备数传功能，不能与作业现场的无人机药箱液位信息关联起来，组成局域网，无法做到及时混药，快速补给。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种植保无人机药箱液位自动检测、补给系统及药液补给方法，此系统及方法可实现自动精确测量无人机药箱液位高度，计算植保无人机药箱药液量，建立无人机药箱液位自动检测和混药箱自动混药之间的通信，可及时混药，快速补给，降低时间成本，提高经济效益。

本发明通过以下技术方案实现：植保无人机药箱液位自动检测、补给系统，包括药箱液位检测子系统、无人机飞控子系统、混药子系统；药箱液位检测子系统包括无人机药箱、液位检测模块、数传模块一，该液位检测模块包括微控制器、至少两个超声波传感器、报警装置；其中，超声波传感器、报警装置、数据模块一都与微控制器相连，由微控制器控制药箱液位检测子系统的运行，通过比较超声波传感器检测的无人机药箱的液面高度，判断并发送报警信息；既可以增加系统可靠性；当超声波传感器探测到高度差相差不大时，也可以通过求平均值来提高测量精度；

无人机飞控子系统包括无人机飞控模块、遥控显示模块；

混药子系统包括混药箱、数传模块二；

药箱液位检测子系统的数传模块一分别与无线飞控子系统、数传模块二连接；数传模块一和数传模块二通过无线方式连接。

植保无人机作业时，液位检测模块检测植保无人机药箱液位情况：当药箱药液量低于设定阈值时，液位检测模块将药箱药液报警信息分别发送给无人机飞控子系统和混药子系统，混药子系统接收到报警信息后开始混药作业；无人机飞控子系统接收到液位报警信息之后，自行控制无人机返航或在人工的操纵下返航进行补给。

优选的，所述无人机药箱箱顶设有进药口、出药口以及和传感器数量匹配的检测口；超声波传感器从检测口向无人机药箱内发射超声波检测液位信息。进药口与无人机上加药口的管子相连，通过无人机上的加药口向药箱中加药；出药口与无人机上的药泵的管子相连。

更进一步的，所述无人机药箱箱两侧设有卡槽，和无人机支架两侧安装的卡座配合将无人机药箱固定在无人机底部，当将药箱对准卡槽装上无人机后，检测口正好对准超声波传感器。

更进一步的，所述无人机药箱内部竖直设有隔离板，隔离板上部与无人机药箱顶部固定连接，下部与无人机药箱不接触，使无人机药箱被隔离板隔开成空间一大一小两个区域，并通过底部相互连通，保证液面高度始终一致。