[实用新型]一种植保无人机的超声波测距装置

说明书

本实用新型涉及植保无人机的超声波测距装置，包括控制单元、速度传感器及多个呈矩阵排列的超声波测距模块；每个超声波测距模块均包括超声波发送电路、发送探头、接收探头、超声波接收电路及信号处理电路，控制单元、超声波发送电路及发送探头依次连接，接收探头、超声波接收电路、信号处理电路及控制单元依次连接；速度传感器与控制单元连接并用于获取无人机的飞行速度，控制单元根据无人机的飞行速度确定相邻两轮测量之间的时间并在该时间内依次向不同的超声波发送电路发送波信号，控制单元处理相应的信号处理电路传输来的波信号以获取该超声波测距模块与被测点之间的距离。通过多个超声波测距模块即可测量多个点的距离，以测量高低起伏的物体或地貌，且测量结果精度高。

技术领域

本实用新型涉及超声波测距技术领域，更具体地，涉及一种植保无人机的超声波测距装置。

背景技术

近二十年来，电子技术的发展也促进了非接触测距方式的发展，先后出现了激光、微波雷达、红外线及超声波测距方式。其中激光测量精度较高，操作相对简单，但是它受环境的影响比较大，成本比较高，并且后期维护非常不便，所以一般在军事领域应用广泛；使用微波雷达测量技术，电路部分造价昂贵，现在几乎没有开过民用市场，只为军事和某些工业开发采用；红外测距的优点是便宜，易制，安全，缺点就是精度低，方向性差；而超声波测距造价便宜，测量的精度也相对较高，因此应用广泛。

但是现有的超声波测距装置都是单个超声波测距，因此在测量高低起伏的物体或地貌时，测量出的数据波动较大，测量结果精度低，无法使用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种植保无人机的超声波测距装置，能测量多个点的距离，实现对高低起伏物体或地貌的测量，且测量结果精度高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种植保无人机的超声波测距装置，包括控制单元、速度传感器及多个呈矩阵排列的超声波测距模块；每个超声波测距模块均包括超声波发送电路、发送探头、接收探头、超声波接收电路及信号处理电路，控制单元、超声波发送电路及发送探头依次连接，接收探头、超声波接收电路、信号处理电路及控制单元依次连接；速度传感器与控制单元连接并用于获取无人机的飞行速度，控制单元根据无人机的飞行速度确定相邻两轮测量之间的时间并在该时间内依次向不同的超声波发送电路发送波信号，控制单元对相应的信号处理电路传输来的波信号进行处理以获取该超声波测距模块与被测点之间的距离。

超声波测距模块现在所处区域与下一个不重叠的区域之间的距离是已知的，控制单元根据无人机的飞行速度及S=V*T，即可获取这轮测量完成后到下轮测量开始所需的时间，以在下轮测量开始的时候，依次控制所有的超声波测距模块工作，依次控制工作能防止不同的发送探头发送的波信号相互干扰，提高测量的精度；一轮测量过程中所有的超声波测距模块依次参与测量工作。

上述方案中，控制单元根据无人机的飞行速度向超声波发送电路发送波信号，该波信号经超声波发送电路传输至发送探头，发送探头发射波信号，接收探头接收反射来的波信号并将其经超声波接收电路及信号处理电路传输至控制单元进行处理，以获取该超声波测距模块与被测点之间的距离，通过多个超声波测距模块即可测量多个点的距离，实现对高低起伏物体或地貌的测量，且测量结果精度高。

优选地，所述超声波测距装置还包括与控制单元连接的温度传感器，温度传感器用于获取无人机当前位置的温度。声音靠空气振动传播，温度越高，空气密度越小，气体分子之间的间距越大，分子活动越猛烈，两个分子相撞的可能性就越大，声音传播速度也越快；因此温度传感器的设置便于得到精确的声速，进而提高测量的距离的精度。

优选地，速度传感器为MPU-6050加速度传感器，温度传感器为DS18B20温度传感器，控制单元为STM32F103ZET6芯片。