[发明专利]一种测定植保无人机药液量的装置和方法

说明书

本发明涉及一种测定植保无人机药液量装置和方法，通过采用超声波传感器测量与药液箱连通的药液测量管中药液面距药液测量管顶端的距离后，根据所获取的无人机的姿态角以及药液测量管中心位置与药液箱的中心位置之间的距离进一步确定得到药液箱中药液的高度，进而精确完成对无人机药液箱中药液量的测量工作。并且在本发明所提供的技术方案中，通过超声波传感器所测距离和无人机飞行的姿态角就可以完成液量的无接触式测量，这就能够避免出现传感器与药液直接接触而导致传感器受腐蚀的问题，进而延长测定植保无人机药液量装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及液量测量领域，特别是涉及一种测定植保无人机药液量的装置和方法。

背景技术

植保无人机在自主飞行的过程中，其药液会随着喷施作业的进行而逐渐变少。一方面，药液的减少会造成植保无人机在作业过程中的质量以及重心位置的不断变化，从而需要植保无人机的飞行控制系统根据药液余量对无人机控制参数进行实时调整，才能更好地维持飞行器稳定飞行。另一方面，植保无人机的飞行控制系统基于实时药液余量可以更好的控制喷施速度，实现自主任务规划。综上所述，实时准确地测量药液余量对于提升植保无人机的作业质量是非常重要的。

现有的测量药液余量的技术，主要有以下两种：

第一种，在药液箱顶部安装测距传感器对药液箱液面进行测量，从而估算药液箱内的药液余量。但是，由于植保无人机在飞行时姿态变化比较大，且没有规律，在做直线飞行时往往为了抵御外界风速需要倾斜姿态来修正外界风速带来的干扰影响，所以，药液液面常常会产生震荡，对局部的液面高度的测量难以估算整体的药量。

第二种，在药液箱底部安装传感器测量药液箱底部的药液的压强来估算药液余量。由于药液普遍存在一定的腐蚀性，该种方法中传感器与药液直接接触，容易导致传感器受腐蚀而损坏。

因此，提供一种能够无接触的对无人机药液量进行精确测量的方法或装置，是本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定植保无人机药液量的装置和方法，以能够无接触的对无人机中的药液量进行精确测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种测定植保无人机药液量的装置，包括：药液测量管、超声波传感器、控制终端和药液箱；

所述药液测量管的第一端部与所述药液箱的第一端部连通；

所述超声波传感器固定设置于所述药液测量管的第二端部上；所述控制终端固定于所述药液箱的第二端部；所述超声波传感器与所述控制终端电连接；

所述超声波传感器用于测量所述药液测量管中药液液面距所述药液测量管的第二端部的距离；所述控制终端用于获取无人机的姿态角数据，还用于根据所述药液测量管中药液液面距所述药液测量管的第二端部的距离和所述姿态角数据确定所述药液箱中的液量；所述姿态角数据包括横滚角和俯仰角。

优选的，所述药液测量管的第一端部与所述药液箱的第一端部处于同一水平面上；

所述药液测量管的第二端部与所述药液箱的第二端部处于同一水平面上。

优选的，所述药液测量管的管径小于等于50mm。

优选的，所述控制终端包括主控电脑和航姿参考系统；

所述主控电脑分别与所述航姿参考系统和所述超声波传感器电连接；

所述航姿参考系统用于实时测量所述无人机的姿态角数据；所述主控电脑用于根据所述姿态角数据和所述药液测量管中药液液面距所述药液测量管的第二端部的距离确定所述药液箱中的液量。

优选的，所述控制终端还包括通讯串口；