一种无人机自动施药航迹记录装置的制作方法

本发明属于无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机自动施药航迹记录装置。

背景技术：

伴随着我国植保无人机的的飞速发展，越来越多的专业植保无人机飞防服务队伍开始建立，在巨大的市场空间下，植保飞防队伍也在飞速发展，农药喷洒，要求的是精准高效，但是，无人机的飞行完全是由飞手自行控制的。同时，农药喷洒需要在一定时间后才能够看到效果，没有办法进行及时的评价，如何判定作业效果，一直以来是困扰用户和无人机团队管理者的一大难题。

技术实现要素：

为解决现有无人机施药过程无法观测且施药区域无法拍那段的技术缺陷，本发明通过一种无人机自动施药航迹记录装置实现记录无人机施药航迹，并将航迹发送至黑箱子以供无人机进行记录并测量。

本发明提供了一种无人机自动施药航迹记录装置，用于与无人机黑匣子连接，包括接口模块、定位模块和计算模块，所述接口模块和所述定位模块均与所述计算模块连接，其中，

所述接口模块，用于与无人机黑匣子连接；

所述定位模块，用于获取无人机的航迹路线并记录；

所述计算模块，用于根据无人机的航迹路线计算无人机的已施药面积和任务量。

进一步，所述无人机自动施药航迹记录装置还包括

交互模块，用于获取用户输入的无人机施药区域并进行显示；

所述计算模块还包括

指令子模块，用于根据用户输入的无人机待施药区域计算待施药区域的面积，根据待施药区域的面积与已施药面积只差计算未施药区域，根据未施药区域向所述交互模块发送无人机航向指令。

进一步，所述交互模块包括

语音子模块，用于将接收到的无人机航向指令进行语音转换并播放，或采集用户的语音信息并进行语音转换。

进一步，所述无人机自动施药航迹记录装置还包括

通信模块，用于将所述计算模块计算的施药面积和任务量发送至移动设备。

更进一步，通信模块包括433模块、蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、lora模块中至少一个。

进一步，还包括为所述无人机自动施药航迹记录装置供电的电源模块。

更进一步，电源模块包括相互连接的AC/DC转换电路、保护电路、电池组。

综上，本发明通过定位模块获取无人机航迹路线并记录，通过接口模块将航迹路线发送至无人机黑匣子，方便工作人员根据黑匣子中航迹路线计算无人机的任务量的计算以及待施药的区域，同时还可选的通过计算模块将计算的无人机的已施药面积和任务量向用户提示。

附图说明

图1为本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置一个实施例的框架结构示意图；

图2为本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置另一个实施例的框架结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种无人机自动施药航迹记录装置，用于与无人机黑匣子连接，包括接口模块10、定位模块20和计算模块30，所述接口模块和所述定位模块均与所述计算模块连接。

其中，

所述接口模块，用于与无人机黑匣子连接；

所述定位模块，用于获取无人机的航迹路线并记录；

所述计算模块，用于根据无人机的航迹路线计算无人机的已施药面积和任务量。

与传统的无人机施药无法统计施药面积及施药区域的技术缺陷相比较，本发明通过定位技术获取无人机的航迹路线，将无人机航迹路线在地图上进行显示；同时将无人机航迹路线发送至无人机黑匣子，以供工作人员获取黑匣子信息后，根据黑匣子信息计算无人机已施药的区域的面积及任务量。

本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置通过接口模块实现与无人机黑匣子的连接。具体实施时，接口模块可选的包括USB接口、RS23接口、RS485接口、电源接口等串口接口，用户利用数据线直接实现与无人机黑匣子的连接。本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置目的在于利用定位模块获取无人机的位置信号，并通过计算模块自动统计无人机的飞行亩数，还原飞机在飞行过程中的整体轨迹，在地图上加载出来，便于判断作业人员在作业过程中，是否达到要求。

定位模块利用GPS导航实现无人机的动态定位。定位模块可选的包括相互连接GPS航空天线及GPS接收机。通过定位模块获取无人机的位置信号。本实施例中，计算模块可选的与定位模块集成为一体，也可选的分离。当计算模块与定位模块集成为一体时，计算模块直接对定位模块获取的位置信号进行处理，还原飞机在飞行过程中的整体轨迹，在地图上加载出来，便于判断作业人员在作业过程中判断是否达到要求；而当计算模块与定位模块分离时，计算模块可选设置在地面基准站上。通过地面基准站的处理还原飞机在飞行过程中的整体轨迹，并在地图上加载。当计算模块设置在地面基准站时，利用地面基准站的GPS接收机联合测得该无人机的实时位置，进而在地图上加载无人机的运动轨迹。导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。确定无人机位置有目视定位、航位推算和几何定位三种方法。上述三种确定飞机瞬时位子的计算方法为本领域技术人员的常规技术手段，本发明在此不进行详述。

具体实施时，计算模块可选的为地面基准站的电脑和/或与定位模块集成为一体，可选的为具有计算能力的处理器或控制器等。计算模块器可选的采用中央处理器或嵌入式处理器，其中，嵌入式处理器又可选的采用嵌入式微处理器、嵌入式微控制器或嵌入式DSP处理器。为了降低本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置的成本及体积，并在不改变现有无人机飞控的前提下，本发明可选的利用体积小、成本低的采用嵌入式微控制器。微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的品种和数量最多，比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及MCU8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。

本实施例中，定位模块、接口模块及计算模块集成为一体。通过集成降低本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置的成本及体积。同时利用无人机的通用电源接口进行供电，可以在飞机飞行过程中，记录飞机的飞行轨迹并存储；或通过数据线与黑匣子连接传输飞行轨迹数据。

进一步，如图2所示，所述无人机自动施药航迹记录装置还包括

交互模块40，用于获取用户输入的无人机施药区域并进行显示；

所述计算模块还包括

指令子模块301，用于根据用户输入的无人机待施药区域计算待施药区域的面积，根据待施药区域的面积与已施药面积的差计算未施药区域，根据未施药区域向所述交互模块发送无人机航向指令。

本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置用于无人机上，为了提高其应用范围，本发明通过交互模块显示无人机(或其他飞机、直升机等载人飞机)航迹路线，并计算其施药亩数(即范围)，以供飞行员或计测人员观察，从而将本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置应用由飞行员控制的飞机上。

进一步，所述交互模块包括

语音子模块，用于将接收到的无人机航向指令进行语音转换并播放，或采集用户的语音信息并进行语音转换。

为了提高本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置的交互功能，本发明通过语音子模块实现语音播报，将计算模块计算的结果想飞行员进行播放，实现飞行员不用查看交互模块即了解施药状况的目的。具体实施时，交互模块还可选的为HUD显示屏，通过飞行员视线前方HUD向飞行员显示无人机的飞行航迹及其施药范围，实现飞行员操作飞行器(即飞机)的同时，不用低头就看到飞行航迹的目的，及时了解为施药区域，达到对待施药区域全面施药的目的。

进一步，所述无人机自动施药航迹记录装置还包括

通信模块50，用于将所述计算模块计算的施药面积和任务量发送至移动设备。进一步，通信模块包括433模块、蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、lora模块中至少一个。

通信模块的设置实现了将计算模块、定位模块获取的数据传输至移动设备的目的，以便用户利用移动设备及时了解无人机施药的详情。同时，为了地面人员及时了解无人机施药数据本发明还可选利用航空波段进行数据传输。具体实施时，可选的利用P波段航空电台实现无人机与地面基站的数据通信。

进一步，还包括为所述无人机自动施药航迹记录装置供电的电源模块60。本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置利用无人机进行电源供给，这就使得本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置对无人机电源的依赖性高，为了解决这个问题本发明可选的增加电源模块实现本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置的自主供电，以便本发明所述的无人机自动施药航迹记录装置根据实际需要应用到多设备上，当飞行器发生故障导致电源缺乏时，利用本发明所述无人机自动施药航迹记录装置应急向无人机供电，以便对外发送救援信号。

进一步，电源模块包括相互连接的AC/DC转换电路、保护电路、电池组。具体实施时，电池组可选的设为锂电池。保护电路通过预设电压阈值保护电池组，当电池组电压低于阈值时，停止供电并向用户提示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。