[实用新型]一种旋翼无人机立体风场测试系统

说明书

本实用新型公开了一种旋翼无人机立体风场测试系统。通过搭建旋翼无人机立体风场测试系统，提出一种基于无线风速传感器和空间网格的旋翼无人机立体风场测试方法。根据旋翼无人机启动前后风场分布特点，将无线风速传感器和空间网格测试装置相结合，测试各个空间网格测试点的风速，实现对于无人机立体风场快速，有效，准确的检测和搭建。为旋翼无人机应用提供全面、有效、准确的立体风场信息。

技术领域

本实用新型属于农林植保技术领域，具体是一种旋翼无人机立体风场测试系统。

背景技术

在现代农业精准化趋势下，无人机植保技术凭借其适应性、高效作业、节省劳动力、节约资源和保护环境等诸多优点，在国内农林业航空植保领域具有良好的发展前景。实验发现，无人机旋翼产生的风场对于施药雾滴沉积效果影响巨大，特别是在低空低量施药过程中，雾滴沉积量与无人机旋翼风场紧密相关。目前测试无人机旋翼风场，一种是用流场软件模拟旋翼风场，与真实状态差异较大，难以确定修正指标；另一种是无人机悬停作业，用小型风速计地面布点测试风场范围和风速大小，再加以拟合。但无人机并非处于固定位置和固定角度，测试点位置无法精确定位，测试布点密度有限，所形成的风场是有限拟合的，不连续的，与真实风场差异明显。

CN104568006A公开了一种农用旋翼无人机最优作业参数测试装置及测试方法。可开展离地一定高度的航空喷雾试验，在实验室和室外可控条件下结合可视化的检测技术，真实地测试无人机在可控定量的不同作业参数条件下的施药效果，风场的分布范围和雾滴速度矢量分布，确定作业规律和最优参数组合。但该专利主要针对无人机姿态控制，可视化的雾滴速度场和喷雾效果测试，对于旋翼无人机的风场只做定性研究，无法定量测试旋翼风场的精确分布和特定位置处的具体风速值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种成本低、操作简单，标定准确的旋翼无人机立体风场的测试系统。该系统通过精确测试无人机立体风场空间分布，进一步结合雾滴场测试，优化植保无人机喷雾工作参数，获得最佳的雾滴沉积效果，以达到精确施药的目的。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：

一种旋翼无人机立体风场测试系统，该系统由风场发生模块、空间测试点网格模块、风速测试模块三部分组成；

所述的风场发生模块用于提供不同飞行状态下旋翼无人机风场，具体包括：旋翼无人机、无人机姿态控制台和支撑架；

所述的空间测试点网格模块分布于风场发生模块四周，与风场发生模块配合，用于设定立体风场测试点位置，具体包括：网格连接杆和空间网格线，所述网格连接杆与支撑架平行设置，个数不止一个，两个相邻的网格连接杆之间平行设置多条空间网格线；

所述的风速测试模块安装在空间网格线上，用于采集、存储立体风场数据，具体包括：无线风速传感器和风速数据记录器。

作为本实用新型一种旋翼无人机立体风场测试系统的优选方案，其中，所述旋翼无人机固定在无人机姿态控制台上，其旋翼转速、航向、机身姿态可以通过无人机姿态控制台控制调整；所述的无人机姿态控制台包括无人机俯仰角度控制台和无人机水平转角控制台，俯仰角和水平转角控制都由设置在无人机姿态控制台内部的蜗轮蜗杆机构通过步进电机完成；所述的支撑架固定在无人机姿态控制台下方，为风场发生模块的主要承重和定位结构。

进一步地，所述无人机基础结构包括机架、电池、飞控、浆叶、电调和遥控器；所述电池安装在机架的腹部，为飞控、电调、电机和无人机姿态控制台提供电源，所述的遥控器通过飞控和电调，控制无人机旋翼转速，通过步进电机控制无人机姿态控制台，实现无人机姿态变化，完成无人机在不同飞行状态下立体风场的实现。