[发明专利]一种无人机低空遥感模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及农情低空遥感领域，具体涉及一种无人机低空遥感模拟装置。

背景技术

精细农业就是一种现代化农业理念，是指基于时空变异的一种田间管理手段，即认为农田里田间土壤、作物的特性都不是均一的，是随着时间、空间变化的。

近年来，精细农业由于能够高效利用农业资源，实现可持续的农业发展，在全世界范围内引起广泛关注，而廉价、快速的农作物时空变异信息的获取是实现精细农业的重要环节。

传统的航天、航空遥感存在精度误差较大、实时性差以及易受气象因素影响等缺点，而无人机低空农情遥感以其准确度高、时效性好、维护使用费低、机动灵活、经济实用等优点越来越受到重视。

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，地面的遥控站人员可通过雷达等设备，对无人机进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。我国小型无人机用于农情遥感尚处于起步研究阶段，稳定的低空飞行平台的搭建、配套遥感信息获取装置（传感器）的制作、作物养分信息的解析等都是当前急需解决的问题，为了解决这一问题，首先需要确保无人机低空飞行平台的安全性以及稳定性。

无人机低空飞行平台的安全性和稳定性涉及到分型平台对恶劣作业环境及突发情况的适应性、飞行控制系统的稳定性、续航能力等一系列问题，短期内难以开发出实用且安全可靠的无人机低空遥感平台，因此需要研制一种可替代无人机进行低空农情遥感机理研究的模拟装置。

发明内容

本发明提供了一种无人机低空遥感模拟装置，能够模拟无人机的低空飞行，方便可靠地进行农情低空遥感机理的研究，加速无人机低空遥感技术的发展进程。

一种无人机低空遥感模拟装置，包括：

直线导轨，架设在监测对象的上方；

悬架，与所述直线导轨滑动配合；

牵引机构，用于带动所述悬架沿直线导轨运动；

三维云台，吊设在所述悬架的下方；

图像采集装置，设置于所述三维云台上。

现有无人机做低空农情遥感时，通常是在所要观察的区域内做直线往返运动，利用牵引机构带动悬架沿直线导轨滑动，模拟无人机的直线运动；所述三维云台可以采用现有技术，即能够实现三个方向上的转动，用于模拟无人机俯仰、横滚以及偏转三个方向的运动，进而带动三维云台上的图像采集装置做任意角度的拍摄。

为了控制无人机各个部件的协同工作，优选地，还包括控制单元，所述牵引机构、三维云台以及图像采集装置均接入该控制单元。

通过控制单元能够控制以下参数：牵引机构带动悬架的运行速度、运行距离、运行时间等参数；三维云台的在三个方向上的旋转角度、旋转速度以及旋转时间等参数；图像采集装置的拍摄时间、拍摄模式等参数；所述控制单元还能够对所控制的各个参数进行协调处理，使图像采集装置输出更准确的农情监测结果。

所述图像采集装置可以采用现有技术中的多光谱相机、CCD相机、摄像机等装置，所述图像采集装置与三位云台之间为可拆卸连接，可以根据需要更换所需要的图像采集装置的种类。图像采集装置也可以同时设置多个，提高拍摄的效率以及准确度。

所述控制单元控制牵引机构、三维云台以及图像采集装置时，可以采用无线遥控方式，也可以采用有线连接方式。

作为优选，所述牵引机构包括：

两个转轮，分别轴接在直线导轨的两端；

牵引索，绕置在两个转轮上，且与悬架相连；

驱动电机，安装在直线导轨的一端，且与其中一个转轮联动。

所述驱动电机接入控制单元中，通过控制单元控制驱动电机的输出速度，从而控制牵引索带动悬架沿所述直线导轨运动。

长时间使用后，牵引索可能产生松弛，为了确保牵引索始终保持张紧状态，优选地，所述牵引索中连接有张紧机构。所述张紧机构可以采用现有技术中的花篮螺栓，即利用花篮螺栓连接牵引索与悬架。

为了保持悬架沿直线导轨滑动的平稳性，优选地，所述悬架的顶部固定有至少两个与直线导轨相配合的滑块。

作为优选，所述直线导轨的两侧设有沿直线导轨长度方向布置的防脱槽，所述滑块上设有卡入防脱槽的卡爪。卡爪与防脱槽相互卡合，实现滑块与直线导轨的滑动配合。

为了模拟无人机在竖直高度上的升降，优选地，所述悬架上安装有竖直布置的电动推杆，所述三维云台与电动推杆相连且受电动推杆驱动而升降。

所述电动推杆接入所述控制单元中，由控制单元控制电动推杆的推进距离以及推进速度，三维云台在电动推杆的带动下，能够实现竖直方向上的高度改变。