[发明专利]用于无人飞行器的分配系统

说明书

本申请提供了一种用于UAV的分配系统。分配系统可包括：多个分配喷嘴，可操作以可变流速来分配农用产品；流量控制器，响应于指令并可操作以调节由分配喷嘴分配的农用产品的量；和控制系统。控制系统可包括：多个传感器，可操作以监测多个飞行参数；和处理单元，配置为基于与农用产品的规定覆盖范围对应的第一流量控制指令而对多个飞行参数的效果建模，并且计算调节后的流量控制指令并将其输出到流量控制器。控制系统可调节第一控制指令以改变该多个分配喷嘴中的一个或多个的流速，从而实现更接近规定覆盖范围的农用产品的实际覆盖范围。

本申请是申请日为2016年11月2日、申请号为201680075735.8、发明名称为“用于无人飞行器的分配系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及一种分配系统，更具体地，涉及用于无人飞行器的流体或颗粒分配系统。

背景技术

流体或颗粒分配系统(例如由无人飞行器(UAV)(例如直升机)提供的那些分配系统)使用流量控制系统在限定空间上分配农药或农用产品。例如，通常由泵和阀组件提供从UAV空中散布农药或农用产品(例如，肥料、除草剂、阻燃剂等等)，可将泵和阀组件调节所散布的农药的量。然而，空中散布农用产品容易覆盖不均匀，至少部分地是由于风速的波动和UAV的海拔高度及速度的波动的原因。例如，由于无人飞行器在每次喷射的加速阶段、巡航阶段和减速阶段过程中的不均匀运动的原因，而可能存在喷射均匀性的变化。而且，不考虑这些运动，UAV的常见的扰动(例如，翻滚、俯仰和偏航)，或者向前加速、垂直加速和侧向加速，会增加分配的不均匀性。

因此，希望提供一种改进的分配系统，更具体地，一种改进的用于UAV的解决上述问题和/或更一般地对现有设备提供改进或者替代方式的分配系统。

仅为了技术参考目的而包括在说明书的此背景技术部分中包含的信息，包括任何这里引用的参考文献及其任何描述或者论述，并且，并不将该信息认为是如权利要求书中定义的本发明的范围所限于的主题。

发明内容

本发明总体上提供一种用于UAV的分配系统。在一个实施例中，分配系统可包括产品容器、泵系统、多个可操作以按照一定流速分配化学品或者产品(例如农用产品)的分配喷嘴，以及调节流速的控制系统。控制系统可包括可操作以监测多个飞行参数的多个传感器，和配置为基于农用产品的第一范围对该多个飞行参数的效果建模(model，模拟)的处理单元。基于建模效果，控制系统可改变该多个分配喷嘴的流速，以实现农用产品的第二范围。

本发明的实施例可包括无人飞行器。无人飞行器可包括驱动系统、具有用于监测无人飞行器的航行状态的多个传感器的控制系统，和可操作以在一定区域上分配喷射模式的农用产品的至少一个分配机构。其中，航行状态可包括纵向速度、侧向速度和竖直速度，以及加速度、位置和高度、飞行器姿态角和角速度、风速和方向。可以向量形式写入航行状态，并可通过多个飞行器和航行传感器数据的过滤和加权来估计航行状态。例如，扩展卡尔曼滤波器可过滤飞行器航行传感器以获得精确的且稳健的航行状态估计。分配机构可具有可变流速。控制系统可调节分配机构的流速以基于从该多个传感器接收的数据而实现喷射模式的相当程度的均匀性。

本发明的实施例可包括一种使用具有至少一个分配机构的飞行器在限定空间上方基本上在空中散布的方法。该方法可包括：接收与飞行器的飞行相关联的至少一个航行参数、使用航行参数对分配机构的喷射模式建模，并且控制分配机构的流速以调节分配机构的喷射模式，从而实现预期的均匀性或模式。

在以下描述中部分地阐述了附加实施例和特征，对于本领域技术人员来说，在检查说明书时这些附加实施例和特征将变得显而易见，或者可通过所公开的主题的实践来习得这些附加实施例和特征。可通过参考形成本发明的一部分的说明书的剩余部分和附图来实现本发明的性质和优点的进一步理解。本领域技术人员将理解，本发明的各种方面和特征中的每个有利地在一些情况中可分开使用，或者在其他情况中与本发明的其他方面和特征组合使用。