【摘要】：溫室環(huán)境信息測量調(diào)控在生產(chǎn)中至關(guān)重要,單一測量點反映溫室整體環(huán)境已不能滿足需求,經(jīng)常出現(xiàn)作物生長不一致、局部病蟲害滋生等問題,因此測量并了解溫室空間環(huán)境信息分布情況對溫室性能評估、精細環(huán)境調(diào)控、病蟲害預(yù)警至關(guān)重要。為作物提供均一、適宜的物理環(huán)境,提高農(nóng)作產(chǎn)量是現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)的終極目標(biāo)。傳統(tǒng)測量不能反映溫室環(huán)境整體情況,而布設(shè)大量有線/無線傳感器測量方式,對成本及生產(chǎn)提出很高的要求。鑒于目前溫室環(huán)境監(jiān)測技術(shù)手段的不足,本文設(shè)計了一款微型四旋翼飛行器用于溫室空間環(huán)境信息的快速無損監(jiān)測。首先,查閱國內(nèi)外相關(guān)參考文獻分析目前微型四旋翼飛行器技術(shù)的成熟度及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況,給出微型四旋翼飛行器用于溫室空間環(huán)境監(jiān)測需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難點與相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)。其次,給出微型四旋翼飛行器的硬件技術(shù)解決方案,運用KLH-100激光測距傳感器、MS5611氣壓計及MB1242超聲波傳感器,解決微型四旋翼飛行器在溫室空間內(nèi)的自主定位導(dǎo)航問題,同時利用KLH-100解決飛行器的避障問題,利用MPU6000姿態(tài)測量傳感器解決飛行姿態(tài)檢測問題,并闡述了飛行器低壓報警電路的硬件設(shè)計及無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的選取過程。再次,給出微型四旋翼飛行器的軟件設(shè)計方案,主要包括自主定位導(dǎo)航程序設(shè)計、自主避障程序設(shè)計、飛行姿態(tài)程序控制設(shè)計,并對設(shè)計運用的數(shù)據(jù)融合算法、飛行姿態(tài)控制算法及相應(yīng)的參數(shù)整定方法進行了詳細介紹。最后,開展了飛行器溫濕度采集可行性評估、平面空間溫濕度監(jiān)測試驗,探索微型四旋翼飛行器在溫室空間環(huán)境監(jiān)測的可行性。實驗結(jié)果表明:飛行器測量結(jié)果與真實值相比有一定偏差,但偏差很小,溫度偏差最大不超過1℃,因此微型飛行器用于溫室空間環(huán)境快速監(jiān)測是可行的。根據(jù)試驗結(jié)果分析,指出了微型四旋翼飛行器在溫室內(nèi)應(yīng)用存在的缺點和不足,給出了下一步研究工作的重點和方向。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S625.5;S252

【參考文獻】

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1 郜慶爐,薛香,段愛旺;日光溫室內(nèi)溫度特點及其變化規(guī)律研究[J];灌溉排水學(xué)報;2003年06期

本文編號：2739972