无人直升机喷雾作业高度及边界的激光传感探测研究

发布时间：2022-02-17 15:40

　　化学药物防治是植物保护现阶段主要的方法。减小农药用量、提高农药利用率、促进农业生物环境生态恢复是我国基本国策。航空喷雾是一种新的作业方式,能够达到地面机械无法深入的地方。无人直升机喷雾的作业高度是航空喷雾的关键参数。无人机喷雾作业边界探测识别是无人直升机喷雾的重要内容。因此,无人直升机喷雾过程准确控制作业高度、探测识别作业边界,属于我国农业生物环境与能源工程学科迫切需要解决的关键问题。本文在CD-10型无人直升机平台上加装了激光传感探测系统。通过实验研究了无人机不同飞行高度和飞行速度下,激光传感信号的特征。设计喷雾试验,研究喷雾高度和喷幅之间的关系,得出扫描角度与喷雾高度的模型,优化激光探测中的扫描角度。研究了无人直升机喷雾的激光传感探测特性。主要研究工作包括以下几个方面:（1）无人直升机激光探测系统构建在现有CD-10型无人直升机上,选取所需的传感器,并对激光传感器进行标定。选取姿态传感器和GPS传感器,组成无人直升机激光探测系统。（2）激光传感探测试验研究研究了激光传感器在土壤及作物覆盖情况下的传感特性,以及在不同前进速度下激光特性。主要结论如下:（1）对土壤表面进行探测时,在0.... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 无人机喷雾作业高度测量的国内外研究现状
        1.2.1 无人机技术
        1.2.2 无人机高度测量重要性
        1.2.3 无人机高度测量技术与实现方法
    1.3 边界检测技术的国内外现状
    1.4 国内外研究现状总结
    1.5 本课题研究目的和意义
        1.5.1 研究的目的
        1.5.2 研究的意义
    1.6 本文主要研究内容及技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
    1.7 本章小结
第二章 无人直升机激光传感探测系统构建及参数
    2.1 无人直升机飞行高度概念介绍
    2.2 无人直升机姿态对高度数据的校正
        2.2.1 无人直升机姿态坐标系描述
        2.2.2 无人直升机姿态对高度数据的校正
    2.3 无人直升机喷雾平台及工作参数
    2.4 无人直升机喷雾探测系统构成
        2.4.1 无人直升机高度测量方法比较
        2.4.2 激光距离传感器选型
        2.4.3 姿态传感器选型
        2.4.4 GPS传感器选型
    2.5 激光探测系统的构建
    2.6 二维激光扫描传感器的标定
    2.7 本章小结
第三章 激光传感探测精度影响因素试验
    3.1 不同地面状况和作物覆盖情况对激光探测的影响
        3.1.1 试验装置及试验对象
        3.1.2 试验方案与数据处理
        3.1.3 试验结果与分析
    3.2 不同运动速度对激光探测的影响
        3.2.1 试验装置及试验对象
        3.2.2 试验方案与数据处理
        3.2.3 试验结果与分析
    3.3 本章小结
第四章 无人直升机田间激光传感探测试验
    4.1 无人直升机田间高度传感探测试验
        4.1.1 试验装置及试验对象
        4.1.2 试验方案与数据处理
        4.1.3 试验结果与分析
    4.2 无人直升机田间作业边界识别方法及验证试验
        4.2.1 边界识别方法描述及流程图
        4.2.2 验证试验与数据处理
        4.2.3 验证结果分析
    4.3 本章小结
第五章 无人直升机喷幅测定试验
    5.1 喷幅测定试验
        5.1.1 试验装置及实验对象
        5.1.2 试验方案与数据处理
        5.1.3 试验结果与分析
    5.2 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果及参与项目


【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于无人机激光扫描的输电通道安全距离诊断技术[J]. 彭向阳,陈驰,徐晓刚,徐文学,王柯,杨必胜,麦晓明.  电网技术. 2014(11)
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硕士论文
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[3]基于立体视觉和激光扫描的无人机自主导航场景测量研究[D]. 周龙.南京航空航天大学 2012
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本文编号：3629671