[发明专利]一种检测由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的方法

权利要求书

1.一种检测由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、布置参考标识：将醒目的标识卡安装到容易固定的折叠式三脚架上后，放置于农田里，标识卡放置为n个，所述n为大于2的的奇数，排列成一条直线，相邻两个标识卡相距m米，m为两个标识卡之间的距离数值；其功能是作为参照点，让标识卡周围受无人机旋翼气流影响的农作物与其他区域未受影响的农作物形成鲜明对比；

步骤二、悬停无人机A：无人机A自带超高清航拍摄像机，将无人机A悬停在中心参考标识z的正上方，悬停高度以确保拍摄视角能涵盖所有参考标识为准；

步骤三、设计旋翼式无人机B的飞行方式：旋翼式无人机B以不同速度、不同高度、不同方向飞过参考标识点，制造出不同强度的气流，并实时记录旋翼式无人机B飞行姿态及飞行参数；

步骤四、采集试验资料：步骤三所述不同姿态飞行的旋翼式无人机B产生的旋翼气流作用到农作物上后，农作物冠层受到气流影响形成不同形态的冠层倒伏锥体，无人机A中的摄像机在旋翼式无人机B飞行过程中采集农作物受到气流影响的视频及图像资料；

步骤五、后期数据分析：对步骤四所采集到的视频及图像资料，通过分析对比每一帧航拍视频中农作物在旋翼气流的影响下的冠层倒伏锥体的形态，从而得出由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的形态参数，为研究无人机旋翼气流对农作物冠层的影响提供依据；

步骤一所述的标识卡上放置有风速传感器和定位装置，所述风速传感器用于对所处位置的风速、风量以及风向进行实时显示及记录；所述定位装置用于获取标识卡的位置信息；

步骤四中，将上述风速传感器和定位装置获取的数据以及步骤三中的无人机B飞行参数载载入到农作物冠层处无人机旋翼单向二维风场模型中，得到农作物冠层风场分布规律；

步骤五中，将由骤四中的视频及图像资料料分析得到的由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的形态参数与由上述农作物冠层处无人机旋翼单向二维风场模型得到的冠层倒伏锥体的形态参数进行对比，验证无人机旋翼气流对农作物冠层的影响。

2.根据权利要求1所述的检测由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的方法，其特征在于，步骤三所述的旋翼式无人机B按以下飞行方式飞行：

a、测出农作物的冠层高度h¹，旋翼式无人机B距农作物冠层顶部的高度为h2，固定旋翼式无人机B的高度，分别以v¹，v²的速度完成一次往返飞行；

b、升高旋翼式无人机B的飞行高度到h³，h³＝2h¹+h²，分别以v¹，v²的速度完成一次往返飞行；

c、旋翼式无人机B以h³的高度飞行，分别以2v¹，2v²的速度完成一次往返飞行。

3.根据权利要求2所述的检测由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的方法，其特征在于，所述步骤五中，冠层倒伏锥体的形态参数包括宽度W、深度D、体积V以及顶点坐标P。

4.根据权利要求3所述的检测由无人机旋翼气流引起的冠层倒伏锥体的方法，其特征在于，步骤三所述的旋翼式无人机B佩戴了导航系统及悬挂红外热像仪，所述导航系统用于实时获取旋翼式无人机B的位置信息并传输到地面控制站；所述红外热像仪用于获取红外热图像，该红外热像仪的方位范围为0°～360°，俯仰范围为-75°～75°，显示记录方式为视监控器及PC卡记录，记录的红外热图像用于支持后期三维温度场重建，用于辅助计算冠层倒伏锥体的形态参数。