[发明专利]一种无人机农田病虫草害信息协同感知系统有效

专利信息
申请号: 202011389051.X 申请日: 2020-12-01
公开(公告)号: CN112485284B 公开(公告)日: 2022-02-15
发明(设计)人: 张春龙;徐冰睿 申请(专利权)人: 中国农业大学
主分类号: G01N25/00 分类号: G01N25/00;G01N33/00;G01S19/45
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100083 北京市海淀*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 无人机 农田 虫草 信息 协同 感知 系统
【权利要求书】:

1.无人机农田病虫草害信息感知系统,包括无人机和地面控制系统,其特征在于:所述无人机包括定位无人机和感知无人机,所述定位无人机和感知无人机中均携带有全球定位系统和传感器,所述定位无人机中还携带有红外热成像遥感装置,所述感知无人机中还携带有旋转摄像头和测距仪,所述地面控制系统包括数据库、数据处理中心和信号传感器,建立农田经纬坐标系模型和病虫草害信息数据模型并存储到数据库中,控制定位无人机对农田进行热成像采集,定位无人机将采集到的信息通过定位无人机携带的传感器传递给信号传感器,信号传感器将信息传递给数据处理中心,数据处理中心对信息中的异常部位进行确定,然后将异常数据与数据库中的农田经纬坐标系模型进行对比并确定异常数据的大致区域,然后控制感知无人机飞至异常数据对应的农田区域并对其进行拍摄,通过感知无人机携带的传感器将信息传递给信号传感器,信号传感器将数据传递给数据处理中心,数据处理中心将数据与数据库中的病虫草害信息数据模型进行对比,从而确定病虫草害的种类,升高感知无人机与地面的距离,同时控制旋转摄像头旋转拍摄,从而对病虫草害的区域边界进行确定,通过全球定位系统可以确定感知无人机的二位坐标,根据二位坐标可以确定感知无人机与地面控制系统的水平距离,通过测距仪可以测量感知无人机与地面控制系统的直线距离,通过勾股定理可以计算感知无人机与地面的垂直距离,通过摄像头的转角和感知无人机与地面的垂直距离,利用三角函数可以计算出病虫草害的区域。

2.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述定位无人机和感知无人机中均携带有数据存储器,当无人机的通讯质量不好时,定位无人机和感知无人机将采集到的数据存储到数据存储器中,当无人机的通讯质量恢复正常时,再将采集到的数据传递给地面控制系统。

3.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述定位无人机和感知无人机中均携带有数据运算设备,所述数据运算设备将采集到的数据进行压缩处理后,再通过传感器将压缩处理后的数据传递给地面控制系统。

4.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:确定农田的水平高度,然后对农田中不同点的高度进行测绘并记录数据,通过记录的数据建立高度差模型,并将高度差模型储存到数据库中,计算感知无人机与地面的垂直距离时,再用计算结果减去高度差模型中的数据。

5.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述数据处理中心将采集到的病虫草害的区域位置、种类和密度进行记录,并存储到数据库中。

6.根据权利要求5所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:当数据库中存储的病虫草害的区域位置、种类和密度的数据超过两组时,所述数据处理中心根据数据库中记录的病虫草害的区域位置、种类和密度分别绘制折线图。

7.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述红外热成像遥感装置的数据采集方式为被动式红外热成像。

8.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述定位无人机本体上安装的红外热成像遥感装置的数量为三个,三个所述红外热成像遥感装置呈品字形排列。

9.根据权利要求1所述的无人机农田病虫草害信息感知系统,其特征在于:所述感知无人机包括机舱(1),所述机舱(1)的内腔中安装有电动推杆(2),所述电动推杆(2)的伸缩端顶部安装有相机固定板(3),所述旋转摄像头安装在相机固定板(3)的下侧。

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