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探讨植保无人机的液位监测技术

发布时间:2018-01-10浏览:778次

  为了探究适合植保无人机药箱液位实时监测的可行方法,阐述了国内外常见的接触式和非接触式液位监测方法,包括差压式、浮体式、电极式、电容式、超声波式、激光式、光电式、流量计式、机器视觉式、雷达式等主要方法,指出了植保无人机作业过程中,其药箱存在的特点,包括液面波动剧烈、药液的理化特性各异、药箱空间小、防腐蚀要求高等,并对上述常见液位测量方法用于植保无人机药箱液位测量时存在的局限进行了分析,在此基础上,探讨了适合植保无人机质量轻、功耗小、精度高、耐腐蚀药箱液位监测方法及装置,并针对植保无人机药箱液位监测中需克服的难题,提出了气压式液位无线监测的解决方案,为进一步开发适用于植保无人机的药箱液位监测装置提供参考。 

 
植保无人机三维路径规划方法:
 
  根据田地的规模,形状、高度起伏等地理环境信息,对田地进行栅格化处理,建立三维环境模型,在此环境模型条件下,为无人机增加直行与回转机制,实现全覆盖路径仿真;通过提取仿真计算中每次植保作业飞行距离作为输入变量,非植保作业耗费时间作为输出函数,从而构建寻优模型;对寻优模型引入引力搜索算法,以输出函数zui小为目标,对输入变量进行寻优,再通过仿真计算求出优化后的返航点位置.经过算例检验,结果显示,在二维投影形状与尺寸相同的田地中,二维与三维路径规划方法之间的返航点位置存在偏差,证明了本文方法的必要性,在三维地形算例中,运用本文路径规划方法规划后的往返飞行距离总和与非植保作业时间分别为440m与9min,相比于未规划情况分别减少了90%与54%,相比于简单规划结果分别减少了23%与7%。在实际测试过程中,相比于未规划情况,规划后的路径飞行距离总和与非植保作业时间分别减少了11%和5%,验证了本文方法的合理性与可行性。 

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