[发明专利]一种无人机的农药喷施控制系统

说明书

本发明涉及无人机控制系统技术领域，具体涉及一种无人机的农药喷施控制系统。包括多个电机和连接于电机的旋翼，所述电机用于驱动旋翼旋转，通过太阳能板和可充电蓄电池进行动力支撑；还包括连接于各个电机与其相应的旋翼之间的多个电子调速器，用于分别调整各个电机的电力输出大小，从而调节旋翼转速，进而调整飞行器的姿态；包括定位传感器、气象匹配模块、农药喷头和与之连接的静电喷雾装置、故障自测模块、主控模块；通过气象匹配模块与农药喷头配套使用，根据各气象数据测定仪测定的气象数据，对农药喷头下达喷雾指令，调整最合适的农药喷雾速率和喷雾量，实现对待喷雾植被的精准农药喷施，提高农药喷施效率。

技术领域

本发明涉及无人机控制系统技术领域，具体涉及一种无人机的农药喷施控制系统。

背景技术

在当前粮食作物生产过程中，植保机械以手动和小型机电动喷雾机为主。植保作业投入的劳力多、劳动强度大，施药人员中毒事件时有发生。且呈现农药用量大，作业成本高，浪费严重，资源有效利用率低下，作物产量和质量难以得到保障等趋势。作为现代农业的重要组成部分和反映农业现代化水平的重要标志之一，农业航空在现代农业发展中具有重大需求。应用农业航空植保技术对提高农作物病虫害防治机械化水平，实行统防统治的专业化服务，提高农业资源的利用率，增强突发性大面积病虫害防控能力，缓解农村劳动力短缺，增强农业抗风险能力，保障粮食安全、生态安全，实现农业可持续发展具有十分重要的意义。

同时，现有的无人机在农药喷施过程中，农药挂载量较小，需要频繁地控制无人机返航，装载农药，过程繁琐，极大地增加了劳动成本和动力成本；再者，挂载农药的无人机在空中作业时盲点很多，容易发生碰撞或失控事件，且无人机失控后相关保护措施缺失，造成无人机损坏和农药泼洒；还有，由于无人机喷施农药时离地面较远，离待喷施的植被较远，受到空气温度、湿度、空气流速、压强、无人机飞行速度的影响，农药很难被喷雾相应植被上，得不偿失，且“飞舞”在空气中的农药还会造成环境污染，引起生物中毒的现象发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无人机的农药喷施控制系统，目的在于提高挂载农药后的无人机的飞行平稳度，全方位调控飞行视角，调高农药喷施效率，克服无人机喷施农药的负面影响。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无人机的农药喷施控制系统，包括：

多个电机和连接于电机的旋翼，所述电机用于驱动旋翼旋转，包括太阳能板和可充电蓄电池，所述电机连接至可充电蓄电池的放电端，所述太阳能板连接至可充电蓄电池的充点端；

多个电子调速器，分别连接于各个电机与其相应的旋翼之间，用于分别调整各个电机的电力输出大小，从而调节旋翼转速，进而调整飞行器的姿态；

定位传感器，用于导航定位无人机的飞行位置及其周边状况，并将定位数据传输至数据整合模块，最后将整合后数据传输至主控模块，主控模块根据无人机的定位数据向各个与旋翼连接的电机传达转速调整指令，进而调整无人机的飞行高度、航线和/或姿态；

农药喷头和与之连接的静电喷雾装置，用于完成高空喷雾任务；所述农药喷头还包括信息接收器与喷速调整器，所述信息接收器连接至气相匹配模块；

气象匹配模块，包括风速测定仪、湿度测定仪、温度测定仪、压强测定仪，用于测定相应飞行高度下的机身周围的风速、空气湿度、空气温度、大气压强，并将四类测定数据传输至气象整合单元，进行气象数据整合，并与农药喷施标准进行对比，计算最适合的喷雾速率和喷雾量，最后将计算值传输至农药喷头处的信息接收器，喷速调整器调整农药喷头的喷雾速率和喷雾量；

故障自测模块，用于自动检测无人机各硬件和软件的工作状态，若某一部件失效时，风险自测单元将检测到故障信息，再通过报警器向风险评估模块传达故障信息，风险评估模块提取报警信息数据，进行风险评估，并将风险评估结果传送至主控模块，主控模块根据风险评估结果向故障处理模块发送失控保护指令、返航指令、停飞指令或继续飞行指令；