一种柑橘病虫害监测无人机的制作方法

1.本发明属于病虫害监测领域，具体是一种柑橘病虫害监测无人机。


背景技术：

2.农业随着科技的进步和发展，其所使用到的设备也越来越多，越来越精细，并且先进的无人机技术也能够运用在农业领域中，农业中用到的无人机能够进行农药的喷洒，同时也有的无人机能够对病虫灾害进行监测，但是现在大多数的农业用病虫害监测无人机在农作物上方飞行时，摄像头直接拍摄农作物的相关信息，然而摄像头却没有设置很好的防护结构，若是农作物上附着的小害虫体积较小数量较多的话，也会导致害虫飞到摄像头上并停留，从而大大的影响到摄像头的工作效率和清晰度。
3.为了解决上述问题，中国专利公告号为cn 113071696 b的专利公开了一种农业用病虫害监测用无人机，包括机身本体，机身本体的底端从上至下依次设有监测壳体和摄像头壳体，监测壳体和摄像头壳体之间转动连接，监测壳体内固定有检测装置，检测装置底端设有延伸至摄像头壳体内的摄像头，监测壳体的顶端设有驱蚊装置，驱蚊装置包括动力壳体、电机、凸轮、进气口、排气管、活塞板、活塞杆和复位弹簧，机身本体还包括固定在其底端上的支撑腿，本发明通过驱蚊装置可对摄像头壳体的表面进行连续地“吹气”来避免摄像头被飞虫遮住而影响到拍摄效果，在支撑腿和驱蚊装置的配合下，使得整个装置着地时，起到减速的作用，进一步起到缓冲的效果，避免该装置降落时速度过快而与地面产生很大的冲击力，保护了该装置。
4.但是，该装置在对柑橘树进行监测时，由于柑橘树高度不同，监测时的监测距离不同，容易造成误差，出现柑橘树病虫害监测不全面的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提出了一种柑橘病虫害监测无人机，目的是解决柑橘树病虫害监测不全面的问题。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种柑橘病虫害监测无人机,包括飞行器，飞行器上安装有高光谱成像模块，高光谱成像模块信号连接有控制模块，控制模块信号连接有移动终端、数据处理模块、定位模块和距离监测模块；数据处理模块和定位模块均与移动终端信号连接；
7.飞行器用于围绕柑橘树飞行，利用距离监测模块和控制模块控制飞行器的飞行高度，再利用高光谱成像模块获取柑橘树周向的病虫害情况，并将柑橘病虫害情况发送至移动终端；
8.高光普成像模块用于拍摄柑橘树，获取柑橘树叶片的光谱指数，高光谱成像模块将所获取的柑橘树叶片光谱指数信息传送至数据处理模块，数据处理模块将信息进行处理后将经过处理的信息传送至移动终端；
9.移动终端用于手动控制飞行器的飞行轨迹，并且获取柑橘树病虫害信息；
10.数据处理模块用于将柑橘树叶片的光谱指数进行处理，绘制光谱曲线，将光谱曲线传送至移动终端；
11.定位模块用于飞行器机身位置的定位，当高光谱成像模块监测到柑橘树出现病虫害时，定位模块将飞行器所处位置发送至移动终端；
12.距离监测模块用于监测飞行器与柑橘树的距离，并将飞行器与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块基于飞行器与柑橘树的距离信息，控制飞行器飞行高度。
13.采用上述方案的原理和有益效果：使用柑橘病虫害监测无人机时，工作人员将飞行器放置于户外，此时控制模块控制飞行器围绕柑橘树上空飞行，距离监测模块监测飞行器与柑橘树的距离，并将飞行器与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块基于飞行器与柑橘树的距离信息，控制飞行器飞行高度。由此在一定程度上控制飞行器与柑橘树之间的距离，避免监测柑橘树时，由于不同的柑橘树高度不同，监测距离差距造成误差，同时可以避免飞行器与柑橘树产生接触，干扰飞行器飞行；飞行器围绕柑橘树进行监测时能够方便对柑橘树进行全面的监测，由此解决了柑橘树病虫害监测不全面的问题。
14.高光普成像模块拍摄柑橘树，获取柑橘树叶片的光谱指数，高光谱成像模块将所获取的柑橘树叶片光谱指数信息传送至数据处理模块，数据处理模块将柑橘树叶片的光谱指数进行处理，绘制光谱曲线，将光谱曲线传送至移动终端，当高光谱成像模块监测到柑橘树出现病虫害时，定位模块将飞行器所处位置发送至移动终端。由此，人们可获得产生病虫害的柑橘树位置，方便工作人员找寻该柑橘树并进行处理。
15.进一步，飞行器包括机翼和机身，机身底部固定连接有支架，高光谱成像模块、数据处理模块、定位模块和距离监测模块均安装于机身底部。
16.有益效果：支架可以方便对机身和机翼进行支撑。
17.进一步，支架底部固定连接有缓冲层。
18.有益效果：缓冲层可以方便飞行器降落时对飞行器进行缓冲，避免飞行器在降落时受到损坏。
19.进一步，控制模块信号连接有数据存储模块，数据存储模块用于存储高光谱成像模块所获取的柑橘树病虫害信息以及经过处理的柑橘树光谱信息。
20.有益效果：数据存储模块方便对信息进行存储，方便工作人员对柑橘病虫害信息进行记录。
21.进一步，高光谱成像模块包括高光谱相机，高光谱相机安装于机身底部。
22.有益效果：高光谱相机能够方便获取柑橘树叶片的光谱指数。
23.进一步，机身底部安装有蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制模块型号连接。
24.有益效果：当飞行器发生故障坠落或其他情况需要找寻该飞行器时，可以使用控制模块控制蜂鸣报警器运行，蜂鸣报警器发出报警声，提示工作人员该飞行器所处的位置。
25.进一步，机身上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板，太阳能板固定连接于机身顶部，太阳能板电连接有蓄电池，高光谱相机、定位模块和距离监测模块均与蓄电池电连接。
26.有益效果：该飞行器可以利用太阳能供电系统进行供电，太阳能板收集阳光，将光能转换为电能后传送至蓄电池内进行储电，蓄电池方便为高光谱相机、定位模块和距离监测模块提供电能。
27.进一步，机身上安装有照明灯，照明灯与控制模块信号连接，照明灯与蓄电池电连接。
28.有益效果：当监测柑橘树时的光照条件不足时，照明灯能够对柑橘树进行照明，同时开启照明灯后，工作人员可以及时发现该飞行器所处的位置。
附图说明
29.图1为本发明实施例的柑橘病虫害监测模块图。
30.图2为本发明实施例的柑橘病虫害监测无人机结构图。
具体实施方式
31.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
32.说明书附图中的附图标记包括：飞行器1、机翼12、机身13、支架14、缓冲层15、蜂鸣报警器2、太阳能板3、蓄电池4、高光谱相机5、照明灯6。
33.实施例基本如附图1和附图2所示：一种柑橘病虫害监测无人机，包括飞行器1，飞行器1上安装有高光谱成像模块，高光谱成像模块信号连接有控制模块，控制模块信号连接有移动终端、数据处理模块、定位模块、数据存储模块和距离监测模块；数据处理模块和定位模块均与移动终端信号连接；飞行器1包括机翼12和机身13，机身13底部安装有蜂鸣报警器2，蜂鸣报警器2与控制模块型号连接；机身13上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板3，太阳能板3固定连接于机身13顶部，太阳能板3电连接有蓄电池4，高光谱相机5、定位模块和距离监测模块均与蓄电池4电连接；机身13上安装有照明灯6，照明灯6与控制模块信号连接，照明灯6与蓄电池4电连接；机身13底部固定连接有支架14，支架14底部粘接有缓冲层15，高光谱成像模块、数据处理模块、定位模块和距离监测模块均安装于机身13底部。
34.飞行器1用于围绕柑橘树飞行，利用距离监测模块和控制模块控制飞行器1的飞行高度，再利用高光谱成像模块获取柑橘树周向的病虫害情况，并将柑橘病虫害情况发送至移动终端。
35.高光普成像模块用于拍摄柑橘树，获取柑橘树叶片的光谱指数，高光谱成像模块将所获取的柑橘树叶片光谱指数信息传送至数据处理模块，数据处理模块将信息进行处理后将经过处理的信息传送至移动终端；高光谱成像模块包括高光谱相机5，高光谱相机5安装于机身13底部。
36.移动终端用于手动控制飞行器1的飞行轨迹，并且获取柑橘树病虫害信息。
37.数据处理模块用于将柑橘树叶片的光谱指数进行处理，绘制光谱曲线，将光谱曲线传送至移动终端。
38.定位模块用于飞行器1机身13位置的定位，当高光谱成像模块监测到柑橘树出现病虫害时，定位模块将飞行器1所处位置发送至移动终端。
39.距离监测模块用于监测飞行器1与柑橘树的距离，并将飞行器1与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块基于飞行器1与柑橘树的距离信息，控制飞行器1飞行高度。
40.控制模块信号连接有数据存储模块，数据存储模块用于存储高光谱成像模块所获取的柑橘树病虫害信息以及经过处理的柑橘树光谱信息。
41.具体实施过程如下：使用柑橘病虫害监测无人机时，工作人员将飞行器1放置于户外，该飞行器1可以利用太阳能供电系统进行供电，太阳能板3收集阳光，将光能转换为电能后传送至蓄电池4内进行储电，蓄电池4方便为高光谱相机5、定位模块和距离监测模块提供电能。此时控制模块控制飞行器1围绕柑橘树上空飞行，距离监测模块监测飞行器1与柑橘树的距离，并将飞行器1与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块基于飞行器1与柑橘树的距离信息，控制飞行器1飞行高度。由此在一定程度上控制飞行器1与柑橘树之间的距离，避免监测柑橘树时，由于不同的柑橘树高度不同，监测距离差距造成误差，同时可以避免飞行器1与柑橘树产生接触，干扰飞行器1飞行；飞行器1围绕柑橘树进行监测时能够方便对柑橘树进行全面的监测，由此解决了柑橘树病虫害监测不全面的问题。
42.高光普成像模块拍摄柑橘树，获取柑橘树叶片的光谱指数，高光谱成像模块将所获取的柑橘树叶片光谱指数信息传送至数据处理模块，数据处理模块将柑橘树叶片的光谱指数进行处理，绘制光谱曲线，将光谱曲线传送至移动终端，当高光谱成像模块监测到柑橘树出现病虫害时，定位模块将飞行器1所处位置发送至移动终端。由此，人们可获得产生病虫害的柑橘树位置，方便工作人员找寻该柑橘树并进行处理。
43.使用完该无人机时，控制模块控制飞行器1降落，此时缓冲层15可以方便飞行器1降落时对飞行器1进行缓冲，避免飞行器1在降落时受到损坏。数据存储模块方便对信息进行存储，方便工作人员对柑橘病虫害信息进行记录。当飞行器1发生故障坠落或其他情况需要找寻该飞行器1时，可以使用控制模块控制蜂鸣报警器2运行，蜂鸣报警器2发出报警声或将照明灯6开启，提示工作人员该飞行器1所处的位置。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：包括飞行器，飞行器上安装有高光谱成像模块，高光谱成像模块信号连接有控制模块，控制模块信号连接有移动终端、数据处理模块、定位模块和距离监测模块；数据处理模块和定位模块均与移动终端信号连接；飞行器用于围绕柑橘树飞行，利用距离监测模块和控制模块控制飞行器的飞行高度，再利用高光谱成像模块获取柑橘树周向的病虫害情况，并将柑橘病虫害情况发送至移动终端；高光普成像模块用于拍摄柑橘树，获取柑橘树叶片的光谱指数，高光谱成像模块将所获取的柑橘树叶片光谱指数信息传送至数据处理模块，数据处理模块将信息进行处理后将经过处理的信息传送至移动终端；移动终端用于手动控制飞行器的飞行轨迹，并且获取柑橘树病虫害信息；数据处理模块用于将柑橘树叶片的光谱指数进行处理，绘制光谱曲线，将光谱曲线传送至移动终端；定位模块用于飞行器机身位置的定位，当高光谱成像模块监测到柑橘树出现病虫害时，定位模块将飞行器所处位置发送至移动终端；距离监测模块用于监测飞行器与柑橘树的距离，并将飞行器与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块基于飞行器与柑橘树的距离信息，控制飞行器飞行高度。2.根据权利要求1所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：飞行器包括机翼和机身，机身底部固定连接有支架，高光谱成像模块、数据处理模块、定位模块和距离监测模块均安装于机身底部。3.根据权利要求2所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：支架底部固定连接有缓冲层。4.根据权利要求3所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：控制模块信号连接有数据存储模块，数据存储模块用于存储高光谱成像模块所获取的柑橘树病虫害信息以及经过处理的柑橘树光谱信息。5.根据权利要求4所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：高光谱成像模块包括高光谱相机，高光谱相机安装于机身底部。6.根据权利要求5所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：机身底部安装有蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制模块型号连接。7.根据权利要求6所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：机身上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板，太阳能板固定连接于机身顶部，太阳能板电连接有蓄电池，高光谱相机、定位模块和距离监测模块均与蓄电池电连接。8.根据权利要求7所述的柑橘病虫害监测无人机，其特征在于：机身上安装有照明灯，照明灯与控制模块信号连接，照明灯与蓄电池电连接。

技术总结
本发明公开了病虫害监测领域的一种柑橘病虫害监测无人机，包括飞行器，飞行器上安装有高光谱成像模块、控制模块，控制模块信号连接有移动终端、数据处理模块、定位模块和距离监测模块；数据处理模块和定位模块均与移动终端信号连接；控制模块控制飞行器围绕柑橘树上空飞行，距离监测模块监测飞行器与柑橘树的距离，并将飞行器与柑橘树的距离信息传送至控制模块中，控制模块控制飞行器飞行高度。在一定程度上控制飞行器与柑橘树之间的距离，避免监测柑橘树时，由于不同的柑橘树高度不同，监测距离差距造成误差，同时可以避免飞行器与柑橘树产生接触，干扰飞行器飞行；飞行器围绕柑橘树进行监测解决了柑橘树病虫害监测不全面的问题。问题。问题。


技术研发人员：韩旸 武晓晓 叶盛勤 阳廷密 唐明丽 门友均 王明召 杨炎昌
受保护的技术使用者：广西特色作物研究院
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/5/30