一种无人机飞防管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机飞防管理系统，包括远程控制终端，用于发送控制指令，以控制无人机动作；云端服务器，用于向无人机发送远程控制终端的控制指令以及传递无人机反馈的信息；无人机，用于根据远程控制终端经云端服务器发送过来的控制指令执行农药喷洒的操作；无人机包括能源管理系统，用于采用太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能。本发明专利技术通过采用上述能源管理系统，可以实现太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能，可以实现太阳电池组件输出功率调节，对锂电池组件进行智能管理，解决了现有技术中缺少既能够改善无人机能源利用效率，又能够方便进行飞防任务的无人机飞防管理系统的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞防管理系统
本专利技术属于无人机
，尤其涉及一种无人机管理系统。
技术介绍
飞防是通过通用飞机喷洒农药的一种大面积、短时期压低虫口密度的有效方法，具有其它常规措施难以比拟的优越性。飞防经济、高效，同时兼治其它害虫，一法多效，一举多得。(1)飞防速度快、效率高、持续效果好、能及时实现与地面防治的同步除治，在短时间内迅速降低虫口密度，有效期能达到60天左右。(2)可有效解决因树木高大、防治设备落后、防治力量不足、防治效率低等难题。(3)防治费用低。飞防药剂使用量仅为40-50克/亩，是传统防治方法用药量的四分之一，大大节约了药剂使用量。(4)节约用水。一般地面喷雾用水量是5公斤/亩，飞机防治使用的是超低量喷雾，用水量平均只有1公斤/亩。随着无人机技术的发展，无人机已经在军事、工业、农业、交通、安防等领域获得大力发展。但目前无人机基本是以锂电池、蓄电池、燃料电池等作为燃料。受限于无人机的设计尺寸，无人机所携带的能源是有限的，这就限制了无人机的留空时间、航程等，影响无人机有限载荷和任务要求。太阳能作为一种全新的能源，其清洁无污染、来源永不枯竭、维护措施简单等特点，使其越来越受到广泛关注，这也促使了太阳能无人机产生和发展。太阳能无人机作为未来无人机的发展方向，如果单纯采用太阳能供能，则会受光照、外界环境等影响，会降低太阳能无人机的适应性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种无人机飞防管理系统，以解决现有技术中缺少既能够改善无人机能源利用效率，又能够方便进行飞防任务的无人机飞防管理系统的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种无人机飞防管理系统，包括远程控制终端，用于发送控制指令，以控制无人机动作；云端服务器，用于向无人机发送远程控制终端的控制指令以及传递无人机反馈的信息；无人机，用于根据远程控制终端经云端服务器发送过来的控制指令执行农药喷洒的操作；包括能源管理系统，用于采用太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能。进一步的，无人机还包括主控芯片，主控芯片电连接有重量检测传感器、TOF避障传感器、定位系统、飞行记忆器、摄像头、声光报警器以及药物搭载喷洒装置。进一步的，能源管理系统包括能源管理控制器和锂电池组件，能源管理控制器电连接有电池状态检测模块、智能充放电模块和电连接于机载控制端的无人机供电单元；锂电池组件电连接有锂电池保护电路，并通过锂电池保护电路电连接于电池状态检测模块和智能充放电模块；还包括依次连接的太阳能电池组件、DC-DC变换器和最大功率跟踪模块，最大功率跟踪模块电连接于能源管理控制器；依次连接的太阳能电池组件和DC-DC变换器还与电池状态检测模块电连接；太阳能电池组件向锂电池组件充电模式、太阳能电池组件直接向无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件同时向锂电池组件和无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件和锂电池组件联合向无人机供电单元供电模式、锂电池组件向无人机供电单元供电模式。进一步的，能源管理系统的选择流程包括如下步骤：(1)根据无人机供电单元供电状态，判断无人机供电单元是否运行，若无人机供电单元运行，则执行步骤2；若无人机供电单元没有运行，则执行步骤3；(2)根据太阳能电池组件输出状态，判断太阳能电池组件是否有功率输出，若太阳能电池组件有功率输出，则执行步骤4；若太阳能电池组件没有功率输出，则执行步骤5；(3)根据锂电池组件电量状态，判断锂电池组件电量是否为满，若锂电池组件电量为满，则无人机能源管理系统执行待机状态；若锂电池组件电量不满，则执行步骤6；(4)根据无人机供电单元供电状态和太阳能电池组件输出状态，判断太阳能电池组件输出功率是否满足无人机供电单元正常运行，若太阳能电池组件输出功率满足无人机供电单元正常运行，则执行步骤7；若太阳能电池组件输出功率不能满足无人机供电单元正常运行，则执行太阳能电池组件和锂电池组件联合向无人机供电单元供电模式；(5)根据锂电池组件电量状态，判断锂电池组件电量是否低于警戒值，若锂电池组件电量低于警戒值，报警并启动降落准备；若锂电池组件电量没有低于警戒值，则执行锂电池组件对无人机供电单元供电模式；(6)根据太阳能电池组件输出状态，判断太阳能电池组件是否有功率输出，若太阳能电池组件有功率输出，则执行太阳能电池组件向锂电池组件充电模式；若太阳能电池组件没有功率输出，则无人机能源管理系统执行待机状态；(7)根据无人机供电单元供电状态和太阳能电池组件输出状态，判断太阳能电池组件输出功率是否有余量，若太阳能电池组件输出功率有余量，执行太阳能电池组件同时向锂电池组件和无人机供电单元供电模式；若太阳能电池组件输出功率没有余量，则执行太阳能电池组件直接向无人机供电单元供电模式。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的能源管理系统作为无人机能源系统的控制调节中心，可以实现太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能，可以实现太阳电池组件输出功率调节，对锂电池组件进行智能管理。在太阳能电池组件功率输出充足的情况下，尽可能保留更多锂电池组件的能量；在太阳能电池组件输出功率不足的情况下，则由锂电池组件进行补充。本专利技术还设计了完整的无人机能源控制流程，可以保证能源控制系统在不同情况下，均可以为无人机提供稳定、充足的能量，结合太阳能电池和锂电池的优势，合理控制和分配能源使用，提高无人机能源的利用率，从而实现无人机的长航飞行；同时，本专利技术可以最大化利用太阳能电池组件所产生的能量，增加无人机的航程。本专利技术还具有易于实现、应用方便等优点，解决了现有技术中缺少既能够改善无人机能源利用效率，又能够方便进行飞防任务的无人机飞防管理系统的技术问题。附图说明图1是系统整体结构示意图；图2是无人机飞防管理系统与能源管理系统的结构关系示意图；图3是能源管理系统控制模式选择流程图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。下面结合图1～3对本专利技术作详细说明。一种无人机飞防管理系统，包括远程控制终端，用于发送控制指令，以控制无人机动作；云端服务器，用于向无人机发送远程控制终端的控制指令以及传递无人机反馈的信息；无人机，用于根据远程控制终端经云端服务器发送过来的控制指令执行农药喷洒的操作；无人机包括能源管理系统，用于采用太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能。无人机还包括主控芯片，主控芯片电连接有重量检测传感器、TOF避障传感器、定位系统、飞行记忆器、摄像头、声光报警器以及药物搭载喷洒装置(即一种智能喷洒液体的装置，将之结合到无人机中，通过主控芯片进行控制，采用现有技术很容易实现，因此不再赘述)。摄像头，用于拍摄需要进行飞防(无人机喷洒农药)的区域图像或拍摄无人机航行路线上的区域图像，以供远端控制终端查看和操作；飞行记忆器，无人机在飞行过程中，与云端服务器有数据交互，当无人机意外与云端服务器断开连接时，可用于记录无人机航行的路线信息，以便于无人机返航；定位系统，即用于导航、定位；重量检测传感器，用于检测无人机重量，以供判断主控芯片判断药物是否喷洒完毕；TOF避障传感器，用于发出经调制的近红外光，遇物体后反射，TOF避障传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离。如此，即可使得无人机在飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机飞防管理系统，其特征在于，包括远程控制终端，用于发送控制指令，以控制无人机动作；云端服务器，用于向无人机发送远程控制终端的控制指令以及传递无人机反馈的信息；无人机，用于根据远程控制终端经云端服务器发送过来的控制指令执行农药喷洒的操作；包括能源管理系统，用于采用太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能。

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞防管理系统，其特征在于，包括远程控制终端，用于发送控制指令，以控制无人机动作；云端服务器，用于向无人机发送远程控制终端的控制指令以及传递无人机反馈的信息；无人机，用于根据远程控制终端经云端服务器发送过来的控制指令执行农药喷洒的操作；包括能源管理系统，用于采用太阳能电池组件和锂电池组件共同对无人机供能。2.如权利要求1所述的一种无人机飞防管理系统，其特征在于，无人机还包括主控芯片，主控芯片电连接有重量检测传感器、TOF避障传感器、定位系统、飞行记忆器、摄像头、声光报警器以及药物搭载喷洒装置。3.如权利要求1所述的一种无人机飞防管理系统，其特征在于，能源管理系统包括能源管理控制器和锂电池组件，能源管理控制器电连接有电池状态检测模块、智能充放电模块和电连接于机载控制端的无人机供电单元；锂电池组件电连接有锂电池保护电路，并通过锂电池保护电路电连接于电池状态检测模块和智能充放电模块；还包括依次连接的太阳能电池组件、DC-DC变换器和最大功率跟踪模块，最大功率跟踪模块电连接于能源管理控制器；依次连接的太阳能电池组件和DC-DC变换器还与电池状态检测模块电连接；太阳能电池组件向锂电池组件充电模式、太阳能电池组件直接向无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件同时向锂电池组件和无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件和锂电池组件联合向无人机供电单元供电模式、锂电池组件向无人机供电单元供电模式。4.如权利要求1～3任一项所述的一种无人机飞防管理系统，其特征在于，能源管理系统的选择流程包括如下步骤：(1)根据无人机供电单元供电状态，判断无人机供...

【专利技术属性】
技术研发人员：周平运，谢萍丽，顾腾飞，胡鉴，凌阳光，张敏，
申请(专利权)人：河南亿诺航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41