一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法及系统与流程

文档序号:40142981发布日期:2024-11-29 15:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:被测植保无人机(1)自主控制飞行时,将激光高度计(6)安装在被测植保无人机(1)上,测试被测植保无人机(1)与地面的相对高度,流动站(2)采集被测植保无人机(1)飞行过程中的运动加速度和角速度,解算出被测植保无人机(1)的飞行姿态与激光高度计(6)采集的高度进行解算,测得被测植保无人机(1)飞行时与地面的垂直高度数据。

3.根据权利要求1所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤1中的待测试的环境为多云天气情况下或者周围有树林遮挡环境条件下。

4.根据权利要求1所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤3中在基站(4)获取卫星定位数据之前,先将基站(4)和九个超声波接收器(7)全部通电完成初始化。

5.根据权利要求4所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤3中基站(4)通电后内置的gnss模块(14)通过gnss天线(3)获取卫星定位数据并发送给基站wifi模块(11),基站wifi模块(11)计算生成rtcm差分数据并通过wifi天线发送给其他的超声波接收器(7)和流动站(2);超声波接收器(7)内置的超声波接收器wifi模块(16)接收到rtcm差分数据并通过wifi天线接着转发给下一对超声波接收器(7),形成rtcm差分数据的远距离覆盖。

6.根据权利要求5所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤4中将被测植保无人机(1)放置在测试轨迹的起始点,设置为飞行起点,流动站(2)内置的gnss+imu惯导模块(10)通过gnss天线(3)获取卫星定位数据并发送给流动站wifi模块(9),流动站wifi模块(9)同时接收基站(4)或者超声波接收器(7)发送的rtcm差分数据。

7.根据权利要求6所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤5中流动站(2)通过内置的流动站wifi模块(9)给所有的超声波接收器(7)发送同步开始测试信号,同时通过超声波发射器(8)发送超声波;超声波接收器(7)通过内置的超声波接收器wifi模块(16)接收同步开始测试信号并记录开始时间,同时通过内置的超声波接收模块(15)接收超声波发射器(8)发送的超声波并记录接收时间,超声波接收器wifi模块(16)通过时间差计算出与被测植保无人机(1)的距离,并将测试距离和id通过wifi天线发送给基站(4),上位机(5)连接基站(4)读取数据计算出作业轨迹的空间位置和所有超声波接收器(7)的空间位置,完成测试轨迹的初始化工作。

8.根据权利要求7所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:所述步骤6中开启被测植保无人机(1)自主控制模式,被测植保无人机(1)沿着飞行轨迹和一定高度进行飞行作业;作业过程中流动站(2)定期通过内置的流动站wifi模块(9)给所有的超声波接收器(7)发送同步开始测试信号和通过超声波发射器(8)发送超声波;超声波接收器(7)通过内置的超声波接收器wifi模块(16)接收同步开始测试信号并记录开始时间,同时通过内置的超声波接收模块(15)接收超声波发射器(8)发送的超声波并记录接收时间,超声波接收器wifi模块(16)通过时间差计算出与被测植保无人机(1)的距离,并将测试距离和id通过wifi天线发送回流动站(2);流动站(2)选择距离自己最近的四个超声波接收器(7)发送的测试距离和id进行空间平面的连续定位,实时计算出被测植保无人机(1)的空间平面坐标;在定位过程中,流动站(2)将gnss+imu惯导模块(10)获取的卫星定位数据和超声波平面定位数据进行数据融合计算。

9.一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试系统,应用于权利要求1至8任一所述植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法,其特征在于:包括被测植保无人机(1)、流动站(2)、激光高度计(6)、超声波发射器(8)、基站(4)、上位机(5)和多个超声波接收器(7);

10.根据权利要求9所述的一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试系统,其特征在于:所述植保无人机飞行控制点包括被测植保无人机(1)飞行轨迹起点、被测植保无人机(1)飞行轨迹终点和多个途径点。


技术总结
本发明提供一种植保无人机作业轨迹跟踪精度测试方法及系统,不仅适用于植保无人机直线轨迹跟踪精度测试,也适用于多段轨迹跟踪精度的测试和评价。由于采用了卫星定位和超声波平面定位的数据融合方法,即使是在多云天气情况下或者周围有树林遮挡环境条件下GNSS信号强度降低,也可以始终获得厘米级的定位精度,测试精度高且稳定。同时,由于激光高度计与植保无人机刚性固定,植保无人机在空中摆动会造成激光高度计的探头不是垂直于地面,且高度值大范围摆动,本发明在高度控制精度测试过程中使用激光高度计和IMU解算的姿态进行数据融合,即使植保无人机摆动也可准确、稳定测得无人机到地面的垂直高度。

技术研发人员:贾方,雷龙,韩建刚,王宁毅,张琳琳,刘小锋,胡豪,郭蕊蕊,张艺炜,张盼港,乔建翔
受保护的技术使用者:洛阳西苑车辆与动力检验所有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
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