本實用新型涉及一種無人機，尤其是一種自主飛行的植保無人機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的無人機導(dǎo)航與控制主要沿用了軍用無人機的設(shè)計技術(shù)，無人機質(zhì)量和成本相對較高，無人機用于農(nóng)業(yè)要求具有多用途、實時數(shù)據(jù)傳輸、導(dǎo)航準確可靠等特點，并具有低成本、體積小、質(zhì)量輕等特點?，F(xiàn)有無人機技術(shù)難以滿足農(nóng)業(yè)噴灑的需求。并且目前對于農(nóng)業(yè)噴灑大多使用的是地面設(shè)備的風(fēng)送式噴灑，指向性差、噴灑均勻度不好，藥物浪費較大。并且，遙控方式只能依賴手動，操作不靈活。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種自主飛行的植保無人機系統(tǒng)，其包括測量部分、遙控部分、噴灑部分、飛行部分、主處理器、航姿測量處理器以及噴灑處理器，測量部分與航姿測量處理器連接，遙控部分和飛行部分與主處理器連接，噴灑處理器與噴灑部分連接，航姿測量處理器和噴灑處理器都與主處理器連接，其特征在于：

遙控部分包括機載無線收發(fā)裝置、地面站；

地面站包括控制功能切換裝置、地面站無線收發(fā)裝置、飛行規(guī)劃裝置、顯示器以及遙控裝置，

地面站無線收發(fā)裝置與機載無線收發(fā)裝置進行數(shù)據(jù)交換，將地面站的控制信號發(fā)送給主處理器，控制信號包括飛行規(guī)劃裝置生成的自動飛行姿態(tài)控制信號、飛行規(guī)劃裝置生成的飛行路線控制信號、遙控裝置生成的手動飛行姿態(tài)控制信號，通過控制功能切換裝置選擇自動飛行姿態(tài)控制信號、手動飛行姿態(tài)控制信號中的一個作為控制信號發(fā)送給無人機，顯示器顯示無人機飛行狀態(tài)和飛行路徑。

通過飛行規(guī)劃裝置實現(xiàn)了無人機的自主飛行。

測量部分包括多普勒雷達、磁航向儀、三軸陀螺儀、三軸加速度計、氣壓高度計、GPS接收機、攝像頭；

噴灑部分包括噴灑裝置、信號輸入電路、藥量檢測模塊、噴頭壓力傳感器；

飛行控制部分包括旋翼、電機、電子調(diào)速器、PWM驅(qū)動器。

本實用新型的有益效果：操作靈活，實現(xiàn)了多種控制，自主飛行，并且植保無人機速度快，效率高，質(zhì)量好，尤其是在地面無法到達或無法進行地面作業(yè)的區(qū)域，更加凸顯了其優(yōu)點；極大的降低了噴灑成本，實現(xiàn)了精準均勻的噴灑，噴灑效率得到大幅提升；由于采用三個獨立的處理器，因此處理速度得到大幅提升，避免了系統(tǒng)串擾。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型的實施例參考圖1所示，一種自主飛行的植保無人機系統(tǒng)，其包括測量部分、遙控部分、噴灑部分、飛行部分、主處理器、航姿測量處理器以及噴灑處理器，測量部分與航姿測量處理器連接，遙控部分和飛行部分與主處理器連接，噴灑處理器與噴灑部分連接，航姿測量處理器和噴灑處理器都與主處理器連接，其特征在于：

遙控部分包括機載無線收發(fā)裝置、地面站；

地面站包括控制功能切換裝置、地面站無線收發(fā)裝置、飛行規(guī)劃裝置、顯示器以及遙控裝置，

地面站無線收發(fā)裝置與機載無線收發(fā)裝置進行數(shù)據(jù)交換，將地面站的控制信號發(fā)送給主處理器，控制信號包括飛行規(guī)劃裝置生成的自動飛行姿態(tài)控制信號、飛行規(guī)劃裝置生成的飛行路線控制信號、遙控裝置生成的手動飛行姿態(tài)控制信號，通過控制功能切換裝置選擇自動飛行姿態(tài)控制信號、手動飛行姿態(tài)控制信號中的一個作為控制信號發(fā)送給無人機，顯示器顯示無人機飛行狀態(tài)和飛行路徑。

通過飛行規(guī)劃裝置實現(xiàn)了無人機的自主飛行。

測量部分包括多普勒雷達、磁航向儀、三軸陀螺儀、三軸加速度計、氣壓高度計、GPS接收機、攝像頭；

噴灑部分包括噴灑裝置、信號輸入電路、藥量檢測模塊、噴頭壓力傳感器；

飛行控制部分包括旋翼、電機、電子調(diào)速器、PWM驅(qū)動器。

進一步的說，遙控裝置包括晶振電路、復(fù)位電路、看門狗電路、微處理器、顯示器、串口擴展電路、操縱器以及數(shù)傳電臺，晶振電路向微處理器輸出時鐘信號，復(fù)位電路向微處理器輸出復(fù)位信號，看門狗電路與微處理器連接，提供密碼保護，數(shù)傳電臺接收來自無人機的姿態(tài)信號，數(shù)傳電臺通過RS485接口與擴展接口電路連接，從而將姿態(tài)信號傳輸至微處理器，操縱器為搖桿式操作裝置，操縱器將用戶的操作動作轉(zhuǎn)換為動作信號通過RS485接口、擴展接口電路傳輸至微處理器，微處理器將得到的信號處理后顯示在顯示器上。

進一步的說，磁航向儀測量無人機的絕對方位并生成方位信號；多普勒雷達測量無人機的飛行速度并生成速度信號；三軸陀螺儀測量無人機的三軸角加速度并生成角加速度信號；三軸加速度計測量無人機的三軸線加速度生成線加速度信號；氣壓高度計測量無人機的絕對海拔高度并生成高度信號；攝像頭生成圖像信號；GPS接收機獲取GPS衛(wèi)星定位信號；

磁航向儀、多普勒雷達、三軸陀螺儀、三軸加速度計、氣壓高度計、攝像頭、GPS接收機測量得到的模擬信號輸出給航姿測量處理器，航姿測量處理器計算得到無人機定位信號、無人機位置信號、無人機方位信號以及無人機速度信號輸出給主處理器，主處理器接收來自地面站的控制信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，向PWM驅(qū)動器提供調(diào)制驅(qū)動信號并控制電子調(diào)速器，電子調(diào)速器與安裝有旋翼的電機機械連接，從而控制旋翼的轉(zhuǎn)速。

進一步的說，噴灑裝置包括噴頭、藥箱、調(diào)壓閥、開關(guān)閥，調(diào)壓閥、開關(guān)閥安裝在噴頭和藥箱之間的管路上；藥量檢測模塊安裝在藥箱上，噴頭壓力傳感器安裝在噴頭上。

進一步的說，藥量檢測模塊將獲取的噴灑裝置的藥液箱中的剩余藥液信號通過信號輸入電路發(fā)送給噴灑處理器，噴頭壓力傳感器將獲取的噴灑裝置的噴頭壓力信號通過信號輸入電路發(fā)送給噴灑處理器；噴灑處理器根據(jù)剩余藥液信號、噴頭壓力信號以及主處理器的控制信號控制噴灑裝置的噴灑啟動/噴灑停止、噴藥量和噴霧壓力。

進一步的說，調(diào)壓閥包括閥芯、調(diào)壓閥閥體、調(diào)壓電機，閥芯與調(diào)壓閥閥體螺紋連接，調(diào)壓電機與閥芯固定連接，調(diào)壓電機帶動閥芯旋轉(zhuǎn)，進而對噴頭的壓力進行控制。

進一步的說，開關(guān)閥包括柱塞和開關(guān)閥閥體，開關(guān)電機安裝在柱塞上，當噴頭壓力低于下限工作壓力時關(guān)閉開關(guān)閥，從而切斷噴藥回路。

進一步的說，旋翼為四個、六個或者八個。

以上所述實施方式僅表達了本實用新型的一種實施方式，但并不能因此而理解為對本實用新型范圍的限制。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。