一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，包括无人机和控制中心，所述无人机上挂载有数据采集模块，所此外还包括具有采集设备更换模块的无人机起降平台，所述采集设备更换模块包括位于所述无人机起降平台内的更换腔室，所述更换腔室内设有可内置数据采集模块的设备容器、平移机构和升降机构，所述无人机的机体内设有云台固定机构，所述数据采集模块被所述升降机构顶升后被所述云台固定机构固定连接，并由锁止结构锁住。本发明专利技术实现了自动更换数据采集模块，减少现场采集时更换采集设备耗费的时间，同时保证卸除时当数据采集模块完全落到设备容器中，而挂载时又能让数据采集模块的连接部分伸入到无人机的连接结构中。

【技术实现步骤摘要】
一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统
本专利技术属于航空遥感领域，涉及一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统。
技术介绍
目前采用航空遥感技术进行农作物估产的技术上，利用目前越来越成熟的无人机装载遥感设备采集遥感图像能大大减少采集数据所需的成本，因此现在开始广泛使用。但是由于单一类型的遥感图像数据所能提取的图像特征有限，在进行反演训练和分析的过程中可靠性和准确性不足，因此现在越来越多地在分析计算中采用多类型遥感图像的多源数据分析方式进行反演模型的训练和实际反演处理，以获得更加准确的监测结果但是无人机平台自身的载重能力受无人机体积限制，同时无人机续航时间也受载重影响，因此在实际进行遥感图像的采集过程中，一个无人机难以同时搭载多个遥感图像采集设备，因此需要在搭载一种采集设备完成一次采集后，回到无人机的起降处更换不同的遥感图像采集设备在进行下一次遥感图像采集过程。然而不同种类的遥感图像采集设备具有不同的供电需求和数据传输接口，因此无人机每次更换遥感图像采集设备时，都需要人为更换，并设置好各个接口之间的连接关系，同时对数据传输效果进行调试，对接口配置需要修改的现场修改。显然上述更换过程需要操作人员花费相当长的时间和精力，不仅影响图像数据的采集效率，也容易受人为操作失误影响采集数据的成功率，如果是在大片农田同时通过多个无人机进行图像数据采集，因此造成的效率降低和人为失误都不能忽视。如果采用平台对无人机进行遥感图像采集设备的更换，设备与无人机的连接部分由于具有接口最好能通过容器保护。但采集设备与无人机连接时需要采集设备的连接部分伸入无人机的机体，设备容器需要让连接部分伸出，因此容器不能太深。而卸除采集设备时，要保证设备落入容器能与机体完全分离并且完全进入容器获得保护，避免连接部分与无人机或平台其他部分发生接触碰撞，这要求容器深度不应让接口部分露出。但这两种情况需要容器在进行更换时具有不同的深度，现有技术无法实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，以解决现有技术中无人机不能自动更换遥感图像采集设备的技术问题，同时现有技术也缺乏既能在设备挂载时让连接部分伸入机体进行连接，又能在卸除时保证采集设备完全脱离机体并完全落入容器实现对采集设备整体保护的技术方案。所述的采用无人机遥感技术的农作物估产系统，包括无人机和控制中心，所述无人机上挂载有数据采集模块，所述控制中心包括数据存储模块、估产分析模块和数据预处理模块，此外还包括无人机起降平台，所述无人机起降平台包括采集设备更换模块，所述采集设备更换模块包括位于所述无人机起降平台内的更换腔室，所述更换腔室内设有至少两个设备容器，至少有一个设备容器装有待更换的数据采集模块，所述更换腔室顶部设有顶部开口，所述更换腔室还设有将不同的设备容器移到所述顶部开口的平移机构和将所述设备容器顶出所述顶部开口的升降机构，所述无人机的机体内设有云台固定机构，所述数据采集模块设有向上伸出的连接柱，所述设备容器内滑动连接有承载所述数据采集模块的承载组件，所述设备容器的底板通过缓冲压簧与所述承载组件连接，所述承载组件设有受压后从侧面伸出的伸出结构，所述升降机构的可升降部件上设有向上伸出的顶出杆，所述设备容器内壁固定有被所述顶出杆顶起的抬升挡板。优选的，所述承载组件包括上下设置的上承载板和下承载板，所述上承载板与所述下承载板之间通过承载压簧连接，所述伸出结构包括上铰接板和下铰接板，所述上铰接板铰接在所述上承载板底面而所述下铰接板铰接在所述下铰接板上面，所述上铰接板下端铰接在所述下铰接板上端，所述上承载板与所述下承载板在所述数据采集模块压力作用下向外侧伸出到所述顶出杆的上方位置。优选的，所述下铰接板上设有与所述顶出杆插接配合的通孔，所述上铰接板底部设有与所述顶出杆插接配合的盲孔，在所述伸出结构处于伸出状态下，所述盲孔与所述通孔轴向重合并与所述顶出杆位置对应。优选的，所述数据采集模块包括多轴云台、供电通信控制器、统一供电数据接口和安装在所述多轴云台上的遥感图像采集设备，所述云台固定机构在被所述统一供电数据接口顶起时实现对所述通用云台系统的夹紧固定，所述云台固定结构还包括锁止结构和与所述统一供电数据接口连接的遥感接口，所述顶部开口处设有控制所述锁止结构的解锁结构。优选的，所述云台固定机构包括对开式的滑移夹紧门和对称设置的连杆结构，所述滑移夹紧门的门板沿所述无人机的机体的底板滑移，所述遥感接口设置在可升降的接口连接结构中，所述连杆结构包括主连杆和夹紧连杆，所述主连杆一端铰接在所述接口连接结构上而另一端铰接在所述夹紧连杆一端，而所述夹紧连杆的另一端铰接在所述滑移夹紧门的一个门板外侧，所述主连杆上转动连接有转轴，所述转轴与所述机体的侧壁固定连接连接，所述转轴上套设有扭簧，所述扭簧两端分别连接到所述主连杆和所述转轴。优选的，所述锁止结构包括铁制或磁性材料制造的锁杆、设于所述底板中的竖直锁槽和设于所述锁槽底部的锁止压簧，所述锁杆滑动插接在所述竖直锁槽中，在锁止状态下，所述锁止压簧将所述锁杆顶出所述所述锁槽并挡在所述门板外侧，所述解锁结构电磁铁，所述电磁铁设于所述顶部开口两侧向上伸出的解锁架上，所述无人机降落后，所述电磁铁位于所述锁止结构的正下方并能吸附所述锁杆。优选的，所述平移机构包括固定在所述更换腔室内的水平导轨、滑动设置在所述水平导轨上的水平滑台、平移电机和齿轮齿条机构，所述水平滑台上沿自身滑动方向设有与所述设备容器一一对应的容器槽，所述容器槽底部设有贯穿通槽，所述贯穿通槽供所述升降机构中的可升降部件穿过，所述平移电机通过所述齿轮齿条机构驱动所述水平滑台水平滑移。优选的，所述顶部开口两侧对称设有升降导向板，所述解锁架包括一对滑动连接在所述升降导向板上的解锁板，所述解锁板上端内侧设有向内凸出的上限位部，所述上限位部能被所述设备容器的上方开口的侧壁顶起，所述电磁铁的按压开关设于所述上限位部下面，所述电磁铁设于所述解锁板顶部，所述解锁板的上端内侧还设有向内检测所述机体下面是否有物体的光电感应器，所述解锁板的上端外侧垂直固定有向外侧伸出定向引导板，所述定向引导板沿所述机体的前后方向设置，所述定向引导板的外侧在所述上限位部被所述设备容器顶起时与所述无人机下方起落架的倾斜伸出部分抵接对所述无人机进行定向。。优选的，本系统采用的估产方法包括下列步骤：S1、控制无人机降落在无人机起降平台对应的顶部开口，无人机起降平台自动换上对应本次采集类型的数据采集模块；S2、控制无人机飞行到待采集区域采集本次遥感图像并将图像数据发送到控制中心；S3、控制中心通过数据预处理模块对数据进行预处理后提取图像特征并进一步时序化，将时序化的图像特征存储在数据存储模块中；S4、采集完一批待采集区域的遥感图像后返回无人机起降平台重复步骤S1-S3直至各类型的遥感图像均已采集；S5、对各种遥感图像提取的时序化的图像特征进行融合得到包含多种遥感图像信息的多源图像数据集；S6、将多源图像数据集输入到对应农作物的估产反演模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，包括无人机(1)和控制中心，所述无人机(1)上挂载有数据采集模块(6)，所述控制中心包括数据存储模块、估产分析模块和数据预处理模块，其特征在于：还包括无人机起降平台(2)，所述无人机起降平台(2)包括采集设备更换模块，所述采集设备更换模块包括位于所述无人机起降平台(2)内的更换腔室，所述更换腔室内设有至少两个设备容器(5)，至少有一个设备容器(5)装有待更换的数据采集模块(6)，所述更换腔室顶部设有顶部开口，所述更换腔室还设有将不同的设备容器(5)移到所述顶部开口的平移机构(3)和将所述设备容器(5)顶出所述顶部开口的升降机构(4)，所述无人机(1)的机体(11)内设有云台固定机构，所述数据采集模块(6)设有向上伸出的连接柱(61)，所述设备容器(5)内滑动连接有承载所述数据采集模块(6)的承载组件(51)，所述设备容器(5)的底板通过缓冲压簧(52)与所述承载组件(51)连接，所述承载组件(51)设有受压后从侧面伸出的伸出结构，所述升降机构(4)的可升降部件上设有向上伸出的顶出杆(42)，所述设备容器(5)内壁固定有被所述顶出杆(42)顶起的抬升挡板(53)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，包括无人机(1)和控制中心，所述无人机(1)上挂载有数据采集模块(6)，所述控制中心包括数据存储模块、估产分析模块和数据预处理模块，其特征在于：还包括无人机起降平台(2)，所述无人机起降平台(2)包括采集设备更换模块，所述采集设备更换模块包括位于所述无人机起降平台(2)内的更换腔室，所述更换腔室内设有至少两个设备容器(5)，至少有一个设备容器(5)装有待更换的数据采集模块(6)，所述更换腔室顶部设有顶部开口，所述更换腔室还设有将不同的设备容器(5)移到所述顶部开口的平移机构(3)和将所述设备容器(5)顶出所述顶部开口的升降机构(4)，所述无人机(1)的机体(11)内设有云台固定机构，所述数据采集模块(6)设有向上伸出的连接柱(61)，所述设备容器(5)内滑动连接有承载所述数据采集模块(6)的承载组件(51)，所述设备容器(5)的底板通过缓冲压簧(52)与所述承载组件(51)连接，所述承载组件(51)设有受压后从侧面伸出的伸出结构，所述升降机构(4)的可升降部件上设有向上伸出的顶出杆(42)，所述设备容器(5)内壁固定有被所述顶出杆(42)顶起的抬升挡板(53)。


2.根据权利要求1所述的一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，其特征在于：所述承载组件(51)包括上下设置的上承载板(512)和下承载板(511)，所述上承载板(512)与所述下承载板(511)之间通过承载压簧(513)连接，所述伸出结构包括上铰接板(514)和下铰接板(515)，所述上铰接板(514)铰接在所述上承载板(512)底面而所述下铰接板(515)铰接在所述下铰接板(515)上面，所述上铰接板(514)下端铰接在所述下铰接板(515)上端，所述上承载板(512)与所述下承载板(511)在所述数据采集模块(6)压力作用下向外侧伸出到所述顶出杆(42)的上方位置。


3.根据权利要求2所述的一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，其特征在于：所述下铰接板(515)上设有与所述顶出杆(42)插接配合的通孔，所述上铰接板(514)底部设有与所述顶出杆(42)插接配合的盲孔，在所述伸出结构处于伸出状态下，所述盲孔与所述通孔轴向重合并与所述顶出杆(42)位置对应。


4.根据权利要求1-3所述的一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，其特征在于：所述数据采集模块(6)包括多轴云台(64)、供电通信控制器(63)、统一供电数据接口(62)和安装在所述多轴云台(64)上的遥感图像采集设备(65)，所述云台固定机构在被所述统一供电数据接口(62)顶起时实现对所述通用云台系统的夹紧固定，所述云台固定结构还包括锁止结构(16)和与所述统一供电数据接口(62)连接的遥感接口，所述顶部开口处设有控制所述锁止结构(16)的解锁结构(221)。


5.根据权利要求4所述的一种采用无人机遥感技术的农作物估产系统，其特征在于：所述云台固定机构包括对开式的滑移夹紧门(14)和对称设置的连杆结构(13)，所述滑移夹紧门(14)的门板沿所述无人机(1)的机体(11)的底板滑移，所述遥感接口设置在可升降的接口连接结构(12)中，所述连杆结构(13)包括主连杆(131)和夹紧连杆(132)，所述主连杆(131)一端铰接在所述接口连接结构(12)上而另一端铰接在所述夹紧连杆(132)一端，而所述夹紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱泽婷，施霄，张文君，王晓云，俞联，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34