無人直升機(jī)噴霧作業(yè)高度及邊界的激光傳感探測研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-17 15:40
化學(xué)藥物防治是植物保護(hù)現(xiàn)階段主要的方法。減小農(nóng)藥用量、提高農(nóng)藥利用率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生物環(huán)境生態(tài)恢復(fù)是我國基本國策。航空噴霧是一種新的作業(yè)方式,能夠達(dá)到地面機(jī)械無法深入的地方。無人直升機(jī)噴霧的作業(yè)高度是航空噴霧的關(guān)鍵參數(shù)。無人機(jī)噴霧作業(yè)邊界探測識別是無人直升機(jī)噴霧的重要內(nèi)容。因此,無人直升機(jī)噴霧過程準(zhǔn)確控制作業(yè)高度、探測識別作業(yè)邊界,屬于我國農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程學(xué)科迫切需要解決的關(guān)鍵問題。本文在CD-10型無人直升機(jī)平臺上加裝了激光傳感探測系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)研究了無人機(jī)不同飛行高度和飛行速度下,激光傳感信號的特征。設(shè)計(jì)噴霧試驗(yàn),研究噴霧高度和噴幅之間的關(guān)系,得出掃描角度與噴霧高度的模型,優(yōu)化激光探測中的掃描角度。研究了無人直升機(jī)噴霧的激光傳感探測特性。主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:(1)無人直升機(jī)激光探測系統(tǒng)構(gòu)建在現(xiàn)有CD-10型無人直升機(jī)上,選取所需的傳感器,并對激光傳感器進(jìn)行標(biāo)定。選取姿態(tài)傳感器和GPS傳感器,組成無人直升機(jī)激光探測系統(tǒng)。(2)激光傳感探測試驗(yàn)研究研究了激光傳感器在土壤及作物覆蓋情況下的傳感特性,以及在不同前進(jìn)速度下激光特性。主要結(jié)論如下:(1)對土壤表面進(jìn)行探測時(shí),在0....
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 無人機(jī)噴霧作業(yè)高度測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無人機(jī)技術(shù)
1.2.2 無人機(jī)高度測量重要性
1.2.3 無人機(jī)高度測量技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法
1.3 邊界檢測技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.5 本課題研究目的和意義
1.5.1 研究的目的
1.5.2 研究的意義
1.6 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.6.1 研究內(nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線
1.7 本章小結(jié)
第二章 無人直升機(jī)激光傳感探測系統(tǒng)構(gòu)建及參數(shù)
2.1 無人直升機(jī)飛行高度概念介紹
2.2 無人直升機(jī)姿態(tài)對高度數(shù)據(jù)的校正
2.2.1 無人直升機(jī)姿態(tài)坐標(biāo)系描述
2.2.2 無人直升機(jī)姿態(tài)對高度數(shù)據(jù)的校正
2.3 無人直升機(jī)噴霧平臺及工作參數(shù)
2.4 無人直升機(jī)噴霧探測系統(tǒng)構(gòu)成
2.4.1 無人直升機(jī)高度測量方法比較
2.4.2 激光距離傳感器選型
2.4.3 姿態(tài)傳感器選型
2.4.4 GPS傳感器選型
2.5 激光探測系統(tǒng)的構(gòu)建
2.6 二維激光掃描傳感器的標(biāo)定
2.7 本章小結(jié)
第三章 激光傳感探測精度影響因素試驗(yàn)
3.1 不同地面狀況和作物覆蓋情況對激光探測的影響
3.1.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
3.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
3.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 不同運(yùn)動(dòng)速度對激光探測的影響
3.2.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
3.2.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 無人直升機(jī)田間激光傳感探測試驗(yàn)
4.1 無人直升機(jī)田間高度傳感探測試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
4.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2 無人直升機(jī)田間作業(yè)邊界識別方法及驗(yàn)證試驗(yàn)
4.2.1 邊界識別方法描述及流程圖
4.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理
4.2.3 驗(yàn)證結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 無人直升機(jī)噴幅測定試驗(yàn)
5.1 噴幅測定試驗(yàn)
5.1.1 試驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)對象
5.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
5.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果及參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四旋翼無人機(jī)的高度控制[J]. 余莉,顧澤滔,王偉,王光偉. 測控技術(shù). 2016(01)
[2]基于激光測距的無人機(jī)地形匹配飛行方法研究[J]. 文恬,高嵩,鄒海春. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2015(09)
[3]基于無人機(jī)激光掃描的輸電通道安全距離診斷技術(shù)[J]. 彭向陽,陳馳,徐曉剛,徐文學(xué),王柯,楊必勝,麥曉明. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(11)
[4]無人直升機(jī)噴霧參數(shù)對玉米冠層霧滴沉積分布的影響[J]. 秦維彩,薛新宇,周立新,張宋超,孫竹,孔偉,王寶坤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]無人機(jī)作業(yè)參數(shù)對噴霧沉積的影響[J]. 管賢平. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[6]無人直升機(jī)飛行高度與速度對噴霧沉積分布的影響[J]. 邱白晶,王立偉,蔡東林,吳建浩,丁國榮,管賢平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[7]超聲波陣列的飛行高度與姿態(tài)測量方法[J]. 楊景陽,李榮冰,杭義軍,劉建業(yè). 航空計(jì)算技術(shù). 2013(05)
[8]基于氣壓傳感器的無人機(jī)高度測量系統(tǒng)[J]. 茹濱超,鮮斌,宋英麟,曹美會(huì). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[9]基于立體視覺平面單應(yīng)性的智能車輛可行駛道路邊界檢測[J]. 郭春釗,山部尚孝,三田誠一. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]無人駕駛直升機(jī)航空噴霧參數(shù)對霧滴沉積的影響[J]. 張京,何雄奎,宋堅(jiān)利,曾愛軍,劉亞佳,李學(xué)鋒. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(12)
碩士論文
[1]基于超聲波測距技術(shù)的小型無人機(jī)高度測量方法研究[D]. 劉慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[2]數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無人機(jī)高度測量中的研究應(yīng)用[D]. 李洪輝.華南理工大學(xué) 2012
[3]基于立體視覺和激光掃描的無人機(jī)自主導(dǎo)航場景測量研究[D]. 周龍.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)建DEM的精度分析[D]. 辛麒.長安大學(xué) 2009
本文編號:3629671
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 無人機(jī)噴霧作業(yè)高度測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無人機(jī)技術(shù)
1.2.2 無人機(jī)高度測量重要性
1.2.3 無人機(jī)高度測量技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法
1.3 邊界檢測技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.5 本課題研究目的和意義
1.5.1 研究的目的
1.5.2 研究的意義
1.6 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.6.1 研究內(nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線
1.7 本章小結(jié)
第二章 無人直升機(jī)激光傳感探測系統(tǒng)構(gòu)建及參數(shù)
2.1 無人直升機(jī)飛行高度概念介紹
2.2 無人直升機(jī)姿態(tài)對高度數(shù)據(jù)的校正
2.2.1 無人直升機(jī)姿態(tài)坐標(biāo)系描述
2.2.2 無人直升機(jī)姿態(tài)對高度數(shù)據(jù)的校正
2.3 無人直升機(jī)噴霧平臺及工作參數(shù)
2.4 無人直升機(jī)噴霧探測系統(tǒng)構(gòu)成
2.4.1 無人直升機(jī)高度測量方法比較
2.4.2 激光距離傳感器選型
2.4.3 姿態(tài)傳感器選型
2.4.4 GPS傳感器選型
2.5 激光探測系統(tǒng)的構(gòu)建
2.6 二維激光掃描傳感器的標(biāo)定
2.7 本章小結(jié)
第三章 激光傳感探測精度影響因素試驗(yàn)
3.1 不同地面狀況和作物覆蓋情況對激光探測的影響
3.1.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
3.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
3.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 不同運(yùn)動(dòng)速度對激光探測的影響
3.2.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
3.2.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 無人直升機(jī)田間激光傳感探測試驗(yàn)
4.1 無人直升機(jī)田間高度傳感探測試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)對象
4.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2 無人直升機(jī)田間作業(yè)邊界識別方法及驗(yàn)證試驗(yàn)
4.2.1 邊界識別方法描述及流程圖
4.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理
4.2.3 驗(yàn)證結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 無人直升機(jī)噴幅測定試驗(yàn)
5.1 噴幅測定試驗(yàn)
5.1.1 試驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)對象
5.1.2 試驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)處理
5.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果及參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四旋翼無人機(jī)的高度控制[J]. 余莉,顧澤滔,王偉,王光偉. 測控技術(shù). 2016(01)
[2]基于激光測距的無人機(jī)地形匹配飛行方法研究[J]. 文恬,高嵩,鄒海春. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2015(09)
[3]基于無人機(jī)激光掃描的輸電通道安全距離診斷技術(shù)[J]. 彭向陽,陳馳,徐曉剛,徐文學(xué),王柯,楊必勝,麥曉明. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(11)
[4]無人直升機(jī)噴霧參數(shù)對玉米冠層霧滴沉積分布的影響[J]. 秦維彩,薛新宇,周立新,張宋超,孫竹,孔偉,王寶坤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]無人機(jī)作業(yè)參數(shù)對噴霧沉積的影響[J]. 管賢平. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(03)
[6]無人直升機(jī)飛行高度與速度對噴霧沉積分布的影響[J]. 邱白晶,王立偉,蔡東林,吳建浩,丁國榮,管賢平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[7]超聲波陣列的飛行高度與姿態(tài)測量方法[J]. 楊景陽,李榮冰,杭義軍,劉建業(yè). 航空計(jì)算技術(shù). 2013(05)
[8]基于氣壓傳感器的無人機(jī)高度測量系統(tǒng)[J]. 茹濱超,鮮斌,宋英麟,曹美會(huì). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[9]基于立體視覺平面單應(yīng)性的智能車輛可行駛道路邊界檢測[J]. 郭春釗,山部尚孝,三田誠一. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]無人駕駛直升機(jī)航空噴霧參數(shù)對霧滴沉積的影響[J]. 張京,何雄奎,宋堅(jiān)利,曾愛軍,劉亞佳,李學(xué)鋒. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(12)
碩士論文
[1]基于超聲波測距技術(shù)的小型無人機(jī)高度測量方法研究[D]. 劉慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[2]數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無人機(jī)高度測量中的研究應(yīng)用[D]. 李洪輝.華南理工大學(xué) 2012
[3]基于立體視覺和激光掃描的無人機(jī)自主導(dǎo)航場景測量研究[D]. 周龍.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)建DEM的精度分析[D]. 辛麒.長安大學(xué) 2009
本文編號:3629671
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