CN113329624A - 飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞行器(10)。该飞行器包括液态化学品罐(20)、至少一个喷洒单元(30)、多个传感器(50)、处理单元(60)和输出单元(70)。液态化学品罐被配置为容纳液态化学品。至少一个喷洒单元被配置为喷洒液态化学品。多个传感器中的至少一个传感器(51)被配置为测量相对于地面的飞行器速度。多个传感器中的至少一个传感器(52)被配置为测量涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向。多个传感器中的至少一个传感器(53)被配置为测量相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定相对于地面的空气流动速度，该确定包括利用飞行器的速度、涉及飞行器前后轴的相对于飞行器的空气流动方向以及相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为生成飞行器正在其中运行的环境的喷洒记录。喷洒记录包括：与用于在某时间段内在环境内操作的飞行器的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件的时间段内的信息、确定的所述时间段内相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定的所述时间段内相对于地面的空气流动速度。输出单元被配置为输出喷洒记录。

Description

飞行器
技术领域
本发明涉及一种飞行器。
背景技术
由风和阵风引起的喷洒漂移是农业生产中的主要问题。喷洒液滴飘到非目标表面上，例如敏感区域内、旁观者上、水体上和邻近的田地上。喷洒只能在某些相对温和的条件下进行，即风速较低且因为农民无法证明他们的操作是可靠的。
有必要解决这个问题。
发明内容
有一种减轻喷洒漂移影响的方法将是有利的。
本发明的目的通过独立权利要求的主题解决，其中进一步的实施方案纳入从属权利要求中。
在一个方面，提供了一种飞行器，包括：
液态化学品罐；
至少一个喷洒单元；
多个传感器；
处理单元；和
输出单元，
液态化学品罐被配置为容纳液态化学品。至少一个喷洒单元被配置为喷洒液态化学品。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量飞行器相对于地面的速度。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定相对于地面的空气流动速度，该确定包括利用飞行器的速度、涉及飞行器的前后轴相对于飞行器的空气流动方向以及相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为生成飞行器正在运行的环境内的喷洒记录。喷洒记录包括：与用于在某时间段内在环境内操作的飞行器的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件的时间段内的信息，在某时间段内确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向，以及在某时间段内确定的相对于地面的空气流动速度。输出单元被配置为输出喷洒记录。
以这种方式，记录了喷洒审核记录，该记录记录了喷洒飞行器如何运行并且记录了导致漂移、风向和速度的环境条件，并且该信息被记录时考虑到其中环境(例如可以包含作物的田地)中发生的喷洒。
因此，通过能够提供有关喷洒进展情况的准确审核信息，农民可以在更大范围的环境条件下喷洒。
在一个实施例中，多个传感器中的至少一个传感器被配置为确定飞行器的地理位置，并且其中喷洒记录包括飞行器在某时间段内的地理位置。
在一个实施例中，飞行器包括输入单元。输入单元被配置为接收环境的喷洒需求信息。喷洒需求信息包括与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件，其作为空气流动速度和空气流动方向以及环境中的地理位置的函数。喷洒记录包括与作为某时间段内的地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件，和与作为某时间段内的地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件。
因此，提供了诸如喷洒地图之类的信息，该信息指示人们需要如何喷洒并且考虑了天气条件。因此，例如在田地边界处，当风吹入田地时，可以以正常方式进行喷洒。然而，如果风向朝向边界的方向移动，则需要采取缓解措施，例如以最小化漂移的方式喷洒。此外，如果边界方向上的风速增加，则可能需要采取进一步的缓解措施，实际上，如果喷洒位置以及风速方向和风速预计会发生不希望的漂移，则可以要求不发生喷洒。以这种方式，不仅记录了喷洒如何发生的审核记录，而且可以将其与所需的记录进行比较。此外，喷洒需求可用于控制喷洒的实际执行方式。
以这种方式，不仅可以记录与为减轻漂移而应该已经做的工作相比所做的工作相关的准确审计信息，而且飞行器可以在已发现可以减轻漂移的操作水平上运行，因此可以拓宽可在其中进行喷洒的天气条件的喷洒范围。
在一个实施例中，处理单元被配置为控制飞行器的至少一个飞行操作。处理单元被配置为确定用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令。
以这种方式，可以确定，例如，农民正确地尝试以减轻漂移的方式喷洒，但喷杆可能存在机械故障，这意味着它没有按要求做出响应。因此，提供了更高级别的审计问责制。
在一个实施例中，用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令的确定包括利用所确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向和所确定的相对于地面的空气流动速度。
在一个实施例中，与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件包括作为空气流动速度和空气运动方向以及环境中的地理位置的函数的至少一个喷洒单元离地面的所需高度。
在一个实施例中，对至少一个飞行操作的控制包括改变飞行器在地面或作物上方的高度。多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，从中可以确定飞行器在地面或作物上方的高度。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括作为某时间段内的地理位置的函数的飞行器在地面或作物上方的高度。
在一个实施例中，飞行器包括至少一个致动器。至少一个致动器被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元。处理单元被配置为确定用于控制至少一个致动器的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，用于控制至少一个致动器的至少一个指令的确定包括利用确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气运动方向和确定的相对于地面的空气运动速度。
在一个实施例中，至少一个喷洒单元可移动地附接到飞行器。多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于垂直轴的角度。至少一个致动器包括至少一个第一旋转致动器，该至少一个第一旋转致动器被配置为将至少一个喷洒单元相对于垂直轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个第一旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个第一旋转致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，水平轴在垂直于飞行器的前后轴的方向上延伸并且在垂直于垂直轴的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于水平轴的角度。至少一个致动器包括至少一个第二旋转致动器，该至少一个第二旋转致动器被配置为将至少一个喷洒单元相对于水平轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个第二旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个第二旋转致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，至少一个致动器包括至少一个激活致动器，该激活致动器被配置为启动至少一个喷洒单元喷洒液态化学品并且被配置为停止至少一个喷洒单元喷洒液态化学品。处理单元被配置为确定用于控制至少一个激活致动器中的一个或多个以启动和/或停止至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒液态化学品的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个激活致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，至少一个致动器包括至少一个喷洒调节致动器，该至少一个喷洒调节致动器被配置为控制由至少一个喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小。处理单元被配置为确定用于控制至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以改变从至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒的液态化学品的液滴大小的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个喷洒调节致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，至少一个喷洒单元被配置为远离和朝向飞行器的主体移动。至少一个致动器包括至少一个延伸致动器，该至少一个延伸致动器被配置为使至少一个喷洒单元远离和朝向飞行器的主体移动。处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在某时间段内控制至少一个喷洒延伸致动器的至少一个指令。
在一个实施例中，多个传感器被配置为提供数据，从中可以确定至少一个喷洒单元在地面或作物上方的高度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的量级。
在一个实施例中，处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于前后轴在地面上的投影的空气方向角度的量级。
根据以上，基于风是如何吹的可以确定飞行器是如何喷洒液态化学品以减轻漂移以及飞行器为何以这种方式运行，从而提供审核记录。这样的记录可以使农民能够表明飞行器已根据要求喷洒，并且必要时还可用于更新这些要求，以便更有效地喷洒液态化学品同时减轻喷洒漂移。
上述方面和实施例将变得显而易见并参考下文描述的实施方案阐明。
附图说明
下面将参考以下附图描述示例性实施方案：
图1示出了飞行器实施例的示意性设置；和
图2示出了飞行器的平面图的示意性实施例。
具体实施方式
图1示出了飞行器10的实施例。飞行器包括液态化学品罐20、至少一个喷洒单元30、多个传感器50、处理单元60和输出单元70。液态化学品罐被配置为容纳液态化学品。至少一个喷洒单元被配置为喷洒液态化学品。多个传感器中的至少一个传感器51被配置为测量飞行器相对于地面的速度。多个传感器中的至少一个传感器52被配置为测量涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气运动方向。多个传感器中的至少一个传感器53被配置为测量相对于飞行器的空气运动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴在地面上的投影的空气运动方向并且确定相对于地面的空气流动速度。相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向的确定包括利用飞行器的速度、涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向和相对于飞行器的空气流动速度。相对于地面的空气流动速度的确定包括利用飞行器的速度、关于飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向和相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为生成飞行器正在运行的环境内的喷洒记录。喷洒记录包括：与用于在某时间段内在环境内操作的飞行器的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件的时间段内的信息、确定的某时间段内相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定的某时间段内相对于地面的空气流动速度。输出单元被配置为输出喷洒记录。
根据一个实施例，多个传感器中的至少一个传感器58被配置为确定飞行器的地理位置。喷洒记录然后可以包括飞行器在某时间段内的地理位置。
在一个实施例中，至少一个传感器包括基于GPS传感器的系统。
根据一个实施例，飞行器包括输入单元5。输入单元被配置为接收环境的喷洒需求信息。喷洒需求信息包括与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件，其作为空气流动速度和空气流动方向以及环境中的地理位置的函数。喷洒记录然后可以包括与某时间段内作为地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件以及与某时间段内作为地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件。
根据一个实施例，处理单元被配置为控制飞行器的至少一个飞行操作。处理单元被配置为确定用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令。
根据一个实施例，用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令的确定包括利用所确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向和所确定的相对于地面的空气流动速度。
根据一个实施例，与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件包括作为空气流动速度和空气流动方向以及环境中的地理位置的函数的至少一个喷洒单元离地面的所需高度。
根据一个实施例，对至少一个飞行操作的控制包括改变飞行器在地面或作物上方的高度。多个传感器中的至少一个传感器54被配置为提供数据，从中可以确定飞行器在地面或作物上方的高度。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括在某时间段内作为地理位置的函数的飞行器在地面或作物上方的高度。
根据一个实施例，飞行器包括至少一个致动器40。至少一个致动器被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元。处理单元被配置为确定用于控制至少一个致动器的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，用于控制至少一个致动器的至少一个指令的确定包括利用确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向和确定的相对于地面的空气流动速度。
根据一个实施例，至少一个喷洒单元可移动地附接到飞行器。多个传感器中的至少一个传感器55被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于垂直轴的角度。至少一个致动器40包括至少一个第一旋转致动器41，该至少一个第一旋转致动器41被配置为将至少一个喷洒单元相对于垂直轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个第一旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个第一旋转致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，水平轴在垂直于飞行器的前后轴的方向上延伸并且在垂直于垂直轴的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器56被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于水平轴的角度。至少一个致动器40包括至少一个第二旋转致动器42，该至少一个第二旋转致动器42被配置为将至少一个喷洒单元相对于水平轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个第二旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个第二旋转致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，至少一个致动器40包括至少一个激活致动器43，该激活致动器被配置为启动至少一个喷洒单元喷洒液态化学品并且被配置为停止至少一个喷洒单元喷洒液态化学品。处理单元被配置为确定用于控制至少一个激活致动器中的一个或多个以启动和/或停止至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒液态化学品的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个激活致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，至少一个致动器40包括至少一个喷洒调节致动器44，其被配置为控制由至少一个喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小。处理单元被配置为确定用于控制至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以改变从至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒的液态化学品的液滴大小的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个喷洒调节致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，至少一个喷洒单元被配置为远离和朝向飞行器的主体移动。至少一个致动器40包括至少一个延伸致动器45，该至少一个延伸致动器45被配置为使至少一个喷洒单元远离和朝向飞行器的主体移动。处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器的至少一个指令。与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件然后可以包括用于在某时间段内控制至少一个喷洒延伸致动器的至少一个指令。
根据一个实施例，多个传感器中的至少一个传感器57被配置为提供数据，从该数据可以确定至少一个喷洒单元在地面或作物上方的高度。处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，该高度取决于所确定的相对于地面的空气流动速度的量级。
根据一个实施例，处理单元被配置为确定用于控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，该高度取决于确定的空气流动方向相对于前后轴在地面上的投影的方向角的量级。
因此，如图1所示，在一个实施例中，飞行器包括液态化学品罐20、至少一个喷洒单元30、至少一个致动器40、多个传感器50和处理单元60。液态化学品罐被配置为容纳液态化学品。至少一个喷洒单元被配置为喷洒液态化学品。至少一个致动器被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元。多个传感器中的至少一个传感器51被配置为测量飞行器相对于地面的速度。多个传感器中的至少一个传感器52被配置为测量涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向。多个传感器中的至少一个传感器53被配置为测量相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向并且确定相对于地面的空气流动速度。该确定包括利用飞行器的速度、涉及飞行器的前后轴的相对于飞行器的空气流动方向以及相对于飞行器的空气流动速度。处理单元被配置为控制飞行器的至少一个飞行操作和/或控制至少一个致动器。用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令的确定和/或用于控制至少一个致动器的至少一个指令的确定包括利用所确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向和所确定的相对于地面的空气流动速度。
换句话说，空气速度和空气方向是相对于可以移动的飞行器参考系测量的，并转移到地面上的静止参考系，并且确定的相对于地面的空气速度和方向为用于控制可以移动的飞行器如何喷洒化学品液体。
以这种方式，可以通过控制飞行器和/或控制喷洒单元本身来减轻由风引起的喷洒液体漂移的影响，这种减轻考虑了真实的风速和风向。因此，飞行器可以更靠近田地边缘和/或更靠近人行道或不喷洒的区域喷洒，和/或喷洒可以在比目前可实现的更高的飞行器速度和更高的风速下进行，同时保持在该喷洒应用操作的法律要求范围内。
因此，考虑到风向和风速并结合减轻漂移的各个方面(例如，减少漂移的喷嘴、喷洒高度、作物叶子密度和非作物叶子拦截)，可以减轻喷洒漂移。
上面提到的液态化学品罐和液态化学品，不排除有两个罐容纳不同的液体或液体和固体例如粉末，然后将这两个罐的内容物混合，然后作为液态化学品喷洒。因此，在一个水平上，液态化学品罐可以是连接到喷洒单元的管，该喷洒单元喷洒容纳在该管中的液态化学品，即使两种不同的流体或流体和固体预先混合接着作为液态化学品提供给连接管，然后喷洒。
此外，喷洒单元是指任何描述或类型的喷洒装置，例如喷嘴。
在一个实施例中，被配置为测量飞行器相对于地面的速度的至少一个传感器51包括GPS系统。
在一个实施例中，被配置为测量飞行器相对于地面的速度的至少一个传感器51包括基于激光反射的系统。
在一个实施例中，被配置为测量相对于飞行器的空气流动方向的至少一个传感器52包括风向标。
在一个实施例中，被配置为测量相对于飞行器的空气流动速度的至少一个传感器53包括风速计。
在一个实施例中，被配置为测量相对于飞行器的空气流动速度的至少一个传感器53包括皮托管。
在一个实施例中，对至少一个飞行操作的控制包括改变飞行器在地面或作物上方的高度。
因此，以这种方式，由于风速和/或风向将导致更多的喷洒漂移，例如在垂直于飞行器流动方向的横向方向上，如果预计喷洒漂移增加，飞行器可以飞得更低，由于风速增加和/或风向在与飞行器流动方向更垂直的方向上移动，当飞行器在田地边界喷洒并平行于该边界飞行时，这可能变得很重要。
换句话说，如果风速和风向使得可能发生不必要的喷洒漂移，则可以在地面或作物上方降低的高度进行喷洒，从而减少漂移，因为从喷洒单元喷洒到地面或作物上传播的时间较短，从而减少喷洒漂移。
在一个实施例中，多个传感器中的至少一个传感器54被配置为提供数据，从中可以确定飞行器在地面或作物上方的高度。处理单元被配置为将飞行器飞行到地面或作物上方的高度，该高度取决于所确定的相对于地面的空气流动速度的量级。
以这种方式，考虑到风速，喷洒单元可定位在理想位置以减轻喷洒漂移。
在一个实施例中，用于确定高度的传感器是雷达传感器。
在一个实施例中，用于确定高度的传感器是激光飞行时间传感器。
在一个实施例中，至少一个传感器54被配置为确定喷洒单元在地面或作物上方的高度。例如，喷洒单元可以相对于飞行器的主体是可移动的，例如安装在飞行器下方的伸缩式延伸部上。
在一个实施例中，处理单元被配置为使飞行器在地面或作物上方的高度飞行，该高度取决于相对于前后轴在地面上的投影所确定的空气流动方向的空气方向角的量级。
以这种方式，考虑到风向，喷洒单元可定位在理想位置以减轻喷洒漂移。
在一个实施例中，基于相对于地面的空气流动速度乘以空气方向角的余弦来计算飞行器飞行的地面或作物上方的高度。
换句话说，可以通过适当控制飞行器的高度和/或控制喷洒单元自身来减轻侧风或垂直于飞行器向前流动方向的风分量对喷洒漂移的影响。
在一个实施例中，处理单元被配置为当确定的相对于地面的空气流动速度的量级超过一个或多个阈值时使得飞行器在向下方向上飞行。
以这种方式，喷洒可以以设定的方式继续，直到风速超过设定的量级，然后当喷洒漂移成为问题时可以针对这种情况采取补救措施。这既节省了能源，又降低了系统可能不断寻找最佳设置的搜索可能性。
在一个实施例中，一个或多个阈值取决于空气方向角的量级。空气方向角是确定的相对于地面的空气流动方向与飞行器前后轴在地面上的投影之间的夹角。
在一个实施例中，一个或多个阈值是多个阈值。多个阈值中的阈值基于设定的空气流动速度乘以空气方向角的余弦来计算。
根据一个实施例，至少一个喷洒单元可移动地附接到飞行器。多个传感器中的至少一个传感器55被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于垂直轴的角度。至少一个致动器40包括至少一个第一旋转致动器41，该至少一个第一旋转致动器41被配置为将至少一个喷洒单元相对于垂直轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为控制至少一个第一旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个。
以这种方式，喷洒单元可以倾斜以稍微逆风喷洒，以减轻可能导致喷洒漂移的风速和风向。
因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元的至少一个致动器包括被配置为旋转至少一个喷洒单元的至少一个第一旋转致动器。
在一个实施例中，水平轴在垂直于飞行器前后轴的方向上延伸并且在垂直于垂直轴的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器56被配置为提供数据，根据该数据可以确定至少一个喷洒单元相对于水平轴的角度。至少一个致动器40包括至少一个第二旋转致动器42，该至少一个第二旋转致动器42被配置为将至少一个喷洒单元相对于水平轴旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置为控制至少一个第二旋转致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷洒单元中的一个或多个。
因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元的至少一个致动器包括被配置为旋转至少一个喷洒单元的至少一个第二旋转致动器。
在一个实施例中，处理单元被配置为控制至少一个第一旋转致动器以相对于垂直轴相同的旋转角度一致地旋转至少一个喷洒单元。
在一个实施例中，处理单元被配置为控制至少一个第二旋转致动器以相对于水平轴相同的旋转角度一致地旋转至少一个喷洒单元。
在一个实施例中，处理单元对至少一个致动器的控制包括利用所确定的相对于地面的空气流动速度的量级。
在一个实施例中，处理单元对至少一个致动器的控制包括利用所确定的空气流动方向相对于前后轴在地面上的投影的空气方向角的量级。空气方向角是相对于前后轴在地面上的投影确定的空气流动方向与飞行器前后轴在地面上的投影之间的夹角。
在一个实施例中，相对于垂直轴的至少一个旋转角度至少部分地基于相对于地面的空气流动速度乘以空气方向角的余弦。
在一个实施例中，至少一个致动器包括至少一个激活致动器43，该激活致动器被配置为启动至少一个喷洒单元喷洒液态化学品并且被配置为停止至少一个喷洒单元喷洒液态化学品。
因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元的至少一个致动器包括被配置为停止至少一个喷洒单元喷洒并且实际上再次启动其喷洒的至少一个激活致动器。
在一个实施例中，处理单元被配置为至少部分地基于确定的相对于地面的空气流动速度的量级，控制至少一个激活致动器的一个或多个停止等量的喷洒单元喷洒液态化学品。
以这种方式，当风速与其方向相结合将导致来自一个或多个喷洒单元的喷洒会引起有问题的喷洒漂移的情况时，可以关闭这些单元。因此，例如飞行器可以在田地边界运行，并且引起来自喷洒单元的喷洒越过田地边界的阵风可以通过关闭这些喷洒单元来减轻。
在一个实施例中，处理单元被配置为至少部分地基于确定的空气流动方向相对于前后轴在地面上的投影的空气方向角的量级，控制至少一个激活致动器中的一个或多个以停止等量的喷洒单元喷洒液态化学品。空气方向角是相对于前后轴在地面上的投影确定的空气流动方向与飞行器前后轴在地面上的投影之间的夹角。
在一个实施例中，停止喷洒单元喷洒的确定至少部分地基于相对于地面的空气流动速度乘以空气方向角的余弦。
在一个实施例中，至少一个致动器包括至少一个喷洒调节致动器44，其被配置为控制由至少一个喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小。
因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元的至少一个致动器包括被配置为控制由至少一个喷洒单元喷洒的液滴大小的至少一个喷洒调节致动器。
在一个实施例中，处理单元被配置为至少部分地基于相对于飞行器前后轴在地面上的投影确定的空气流动速度的量级，控制至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以控制由等量的喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小。
在一个实施例中，处理单元被配置为基于所确定的相对于地面的空气流动速度的量级增加来控制至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以增加液滴大小。
以这种方式，由于风速和/或风向会导致有问题的喷洒漂移，所以可以增加喷洒的液滴大小以减轻喷洒漂移，因为与较小的喷洒液滴相比，较大的喷洒液滴遭受较少的漂移。
在一个实施例中，处理单元被配置为至少部分地基于确定的空气流动方向相对于飞行器前后轴在地面上的投影的空气方向角的量级，控制至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以控制由等量的喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小。空气风向角是相对于飞行器前后轴在地面上的投影确定的空气流动方向与飞行器前后轴在地面上的投影之间的夹角。
在一个实施例中，至少部分地根据相对于地面的空气流动速度乘以空气方向角的余弦来确定液滴大小。
在一个实施例中，至少一个喷洒单元可移动地附接到飞行器。至少一个喷洒单元被配置为远离和朝向飞行器的主体移动。至少一个致动器包括至少一个延伸致动器45，该至少一个延伸致动器45被配置为使至少一个喷洒单元远离和朝向飞行器的主体移动。对至少一个致动器的控制包括控制至少一个延伸致动器以改变至少一个喷洒单元在地面或作物上方的高度。
因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷洒单元的至少一个致动器包括被配置为将至少一个喷洒单元远离和朝向飞行器的主体移动的至少一个延伸致动器。
在一个实施例中，喷洒单元安装在飞行器下方的伸缩式可伸缩支架上，使得喷洒单元和飞行器主体之间的距离能够改变。因此，飞行器可以在地面或作物上方的恒定高度飞行，同时喷洒单元在地面或作物上方的高度可以变化。这样，随着喷洒漂移的可能性增加，减轻这种情况的一种方法是从较低的高度喷洒，通过改变喷洒单元的高度但将飞行器保持在最佳飞行高度。喷洒的液体然后在空气中的时间减少，因此横向漂移的时间减少，从而减轻喷洒漂移。
在一个实施例中，传感器测量喷洒单元在飞行器主体下方的距离，因此通过使用合适的传感器知道飞行器主体在地面或作物上方的高度，可以确定喷洒单元在地面或作物上方的高度。
在一个实施例中，多个传感器中的至少一个传感器57被配置为提供数据，从该数据可以确定至少一个喷洒单元在地面或作物上方的高度。处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度处，该高度取决于所确定的相对于地面或作物的空气流动速度的量级。
以这种方式，考虑到风速，喷洒单元可定位在理想位置以减轻喷洒漂移。
在一个实施例中，用于确定高度的传感器是雷达传感器。
在一个实施例中，用于确定高度的传感器是激光飞行时间传感器。
在一个实施例中，处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器以将至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度处，该高度取决于所确定的空气流动方向相对于前后轴在地面上的投影的空气方向角的量级。
在一个实施例中，基于相对于地面的空气流动速度乘以空气方向角的余弦来计算至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度。
换句话说，可以通过适当控制飞行器的高度和/或控制喷洒单元本身来减轻侧风或垂直于飞行器向前流动方向的风分量对喷洒漂移的影响。
在一个实施例中，处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气流动速度的量级超过一个或多个阈值时，控制至少一个延伸致动器以在向下的方向移动至少一个喷洒单元。
以这种方式，喷洒可以以设定的方式继续，直到风速超过设定的量级，然后当喷洒漂移成为问题时可以针对这种情况采取补救措施。这既节省了能源，又降低了系统可能不断寻找最佳设置的搜索可能性。
在一个实施例中，一个或多个阈值取决于空气方向角的量级。空气风向角是确定的相对于地面的空气流动方向与飞行器前后轴在地面上的投影之间的夹角。
在一个实施例中，一个或多个阈值是多个阈值。多个阈值中的阈值基于设定的空气流动速度乘以空气风向角的余弦来计算。
在上文中，在描述处理单元被配置为控制致动器和/或飞行器的飞行操作的情况下，这涉及处理单元确定用于该控制的指令。例如，处理单元可以确定用于操作致动器的信号形式的指令。例如，处理单元可以以某种方式确定飞行飞行器的指令。这可以是直接用于飞行飞行器的信号形式，或者是提供给专用飞行控制单元的信号形式，该飞行控制单元然后根据需要驾驶飞行器。
图2示出了示例性飞行器10的平面图，该飞行器10飞越并在田地中喷洒作物。飞行器靠近并平行于田地边界飞行，并且风以分量吹向边界。飞行器以速度Vs飞行，风以特定方向吹，速度为VAG。飞行器具有风速计和风向标以确定相对于飞行器的风向和风速——换句话说，以飞行器为参考。如图所示，由于飞行器的移动，测得的风向和风速都偏离了它们真实的地面值。因此，在飞行器上测量的风速已被变形为VAV。然而，基于矢量的分析可用于确定基于真实地面的风向和风速。以这种方式，可以确定朝向田地边界的风速分量(就地面而言)。然后，如果风太大并且其方向会导致横向漂移，飞行器的处理单元可以将其喷洒单元定位在更靠近地面或作物的位置，和/或处理单元可以控制喷洒单元本身以喷洒不太容易漂移的较大液滴或将喷洒单元倾斜到风中。飞行器可以通过更靠近地面或作物飞行和/或通过在向下的方向上将喷洒单元从其主体延伸离开而使喷洒单元更靠近地面或作物。已经发现飞行器相对于喷洒液体的绝对速度并不是特别重要。这是因为最初喷洒的喷洒液体具有与飞行器相同的前进速度，但喷洒非常迅速地减速，然后在重力作用下以由空气阻力控制的速度下落，并由移动的空气-风整体携带。作为风速、风向和飞行器在田地的位置的函数，所需的吊臂定位已经下载到飞行器，并在喷洒时飞行器记录已应用喷洒的条件。因此，通过这种方式，可以在考虑到特定天气条件和应用喷洒的位置条件下正确喷洒，同时提供详细的审核记录。因此，飞行器测量风速和风向，并根据其在田地的位置，适当喷洒以减轻漂移的影响。记录和输出进行喷洒的条件，并根据喷洒要求记录这些条件。因此，提供了审核记录，并且可以在所有可能的条件下以最佳方式进行喷洒，直到可能的边界。同时，可以对喷洒进行检查，判断对喷洒的要求是过于宽松还是过严，从而为进一步改进喷洒提供了有效的反馈工具。
因此，以下情况可能适用，并且飞行器采取适当行动以减轻喷洒漂移的影响。因此，风的风速具有垂直于飞行器前进方向吹的分量。风速的这个分量是VAG1。处理单元使飞行器稍微向下飞行，但是进一步向下飞行会使其离作物太近。因此，处理单元已经控制致动器以向下延伸喷洒单元，使得喷洒单元位于地面或作物上方等于H1的距离。对于田地中的这个位置，该距离已被确定为最佳，因为已确定喷洒漂移没有问题并且不会被吹过边界。然而，就风速变化和/或风向变化而言，风是阵风，现在垂直于向前方向的风速分量增加到值VAG2。在该实施例中，处理单元通过进一步将喷洒单元降低到H2的高度来减轻发生漂移的影响(否则发生漂移)，其中已经确定将有更少的漂移，同时略微倾斜喷洒单元进入风中，以便立即离开喷洒单元的喷洒被稍微逆风喷洒。由于喷洒液滴在到达要喷洒的目标之前行进的距离更短，因此减轻了喷洒漂移，因此横向漂移更小。随着风进一步吹向速度为VAG3的横向分量，处理单元确定不能进一步降低喷洒单元或倾斜以减轻喷洒漂移，因此控制喷洒单元喷洒具有更大尺寸的液滴。这些较大的液滴相对于它们的横截面积具有增加的质量，并且在重力作用下相比较小的液滴下落得更快，因此在它们到达地面或作物之前不会被风横向带走那么远，从而减轻喷洒漂移。
尽管已经在附图和前述说明中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述被认为是说明性或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施方案。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施方案的其他变化。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他要素或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (16)

1.一种飞行器(10)，包括：
液态化学品罐(20)；
至少一个喷洒单元(30)；
多个传感器(50)；
处理单元(60)；和
输出单元(70)，
其中，所述液态化学品罐被配置为容纳液态化学品；
其中，所述至少一个喷洒单元被配置为喷洒液态化学品；
其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(51)被配置为测量相对于地面的飞行器速度；
其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(52)被配置为测量关于所述飞行器的前后轴相对于所述飞行器的空气流动方向；
其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(53)被配置为测量相对于所述飞行器的空气流动速度；
其中，所述处理单元被配置为确定相对于所述前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定相对于地面的空气流动速度，所述确定包括利用所述飞行器的速度，涉及所述飞行器前后轴的相对于所述飞行器的空气流动方向和相对于所述飞行器的空气流动速度；
其中，所述处理单元被配置为生成所述飞行器正在其中运行的环境的喷洒记录，所述喷洒记录包括：与用于在某时间段内在所述环境内操作的飞行器的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件的时间段内的信息、确定的所述时间段内相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向以及确定的所述时间段内相对于地面的空气流动速度；和
其中，所述输出单元被配置为输出喷洒记录。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述多个传感器中的至少一个传感器(58)被配置为确定所述飞行器的地理位置，并且其中所述喷洒记录包括所述飞行器在所述时间段内的地理位置。
3.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述飞行器包括输入单元(5)，其中所述输入单元被配置为接收针对环境的喷洒要求信息，其中所述喷洒需求信息包括与作为空气流动速度和空气流动方向以及所述环境中的地理位置的函数的所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件，并且其中所述喷洒记录包括与作为所述时间段内的地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件，和与作为所述时间段内的地理位置的函数的至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的飞行器，其中所述处理单元被配置为控制所述飞行器的至少一个飞行操作，其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令，并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于控制在所述时间段内所述飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令。
5.根据权利要求4所述的飞行器，其中用于控制所述飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令的确定包括利用相对于前后轴在地面上的投影所确定的空气流动方向以及确定的相对于地面的空气流动速度。
6.根据从属于权利要求3时的权利要求4-5中任一项所述的飞行器，其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒需求条件包括作为空气流动速度和空气流动方向以及所述环境中地理位置的函数的至少一个喷洒单元在地面上方的所需高度。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的飞行器，其中对所述至少一个飞行操作的控制包括改变所述飞行器在地面或作物上方的高度，其中所述多个传感器中的至少一个传感器(54)被配置为提供数据，从中可以确定所述飞行器在地面或作物上方的高度，并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括作为所述时间段内地理位置的函数的所述飞行器在地面或作物上方的高度。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器，其中所述飞行器包括至少一个致动器(40)，其中，所述至少一个致动器被配置为操作和/或移动所述至少一个喷洒单元；其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个致动器的至少一个指令，并且其中与至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的所述至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个致动器的至少一个指令。
9.根据权利要求8所述的飞行器，其中，用于控制所述至少一个致动器的至少一个指令的确定包括利用所确定的相对于前后轴在地面上的投影的空气流动方向和所确定的相对于地面的空气流动速度。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的飞行器，其中所述至少一个喷洒单元可移动地附接到所述飞行器，其中所述多个传感器中的至少一个传感器(55)被配置为提供数据，从中可以确定所述至少一个喷洒单元相对于垂直轴的角度；并且其中所述至少一个致动器(40)包括至少一个第一旋转致动器(41)，所述至少一个第一旋转致动器(41)被配置为将所述至少一个喷洒单元相对于所述垂直轴旋转至少一个旋转角度，并且其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个第一旋转致动器中的一个或多个以旋转所述至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令；并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个第一旋转致动器的至少一个指令。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的飞行器，其中水平轴沿垂直于所述飞行器前后轴的方向延伸并沿垂直于所述垂直轴的方向延伸；其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(56)被配置为提供数据，从中可以确定所述至少一个喷洒单元相对于所述水平轴的角度；并且其中所述至少一个致动器(40)包括至少一个第二旋转致动器(42)，所述至少一个第二旋转致动器(42)被配置为将所述至少一个喷洒单元相对于所述水平轴旋转至少一个旋转角度，并且其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个第二旋转致动器中的一个或多个以旋转所述至少一个喷洒单元中的一个或多个的至少一个指令；并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个第二旋转致动器的至少一个指令。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的飞行器，其中所述至少一个致动器包括至少一个激活致动器(43)，所述至少一个激活致动器(43)被配置为启动所述至少一个喷洒单元喷洒所述液态化学品并且被配置为停止所述至少一个喷洒单元喷洒液态化学品，并且其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个激活致动器中的一个或多个以启动和/或停止所述至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒所述液态化学品的至少一个指令；并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的所述至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个激活致动器的至少一个指令。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的飞行器，其中所述至少一个致动器包括至少一个喷洒调节致动器(44)，所述至少一个喷洒调节致动器(44)被配置为控制由所述至少一个喷洒单元喷洒的液态化学品的液滴大小，并且其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个喷洒调节致动器中的一个或多个以改变从所述至少一个喷洒单元中的一个或多个喷洒的液态化学品的液滴大小的至少一个指令；并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个喷洒调节致动器的至少一个指令。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的飞行器，其中所述至少一个喷洒单元被配置为远离和朝向所述飞行器的主体移动，并且其中所述至少一个致动器包括至少一个延伸致动器(45)，其被配置为将所述至少一个喷洒单元远离和朝向所述飞行器的主体移动，其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个延伸致动器的至少一个指令；并且其中与所述至少一个喷洒单元中的一个或多个相关的至少一个喷洒条件包括用于在所述时间段内控制所述至少一个喷洒延伸致动器的至少一个指令。
15.根据权利要求14所述的飞行器，其中所述多个传感器中的至少一个传感器(57)被配置为提供数据，从所述数据可以确定所述至少一个喷洒单元在地面或作物上方的高度，并且其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个延伸致动器以将所述至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，所述高度取决于所确定的相对于地面的空气流动速度的量级。
16.根据权利要求15所述的飞行器，其中所述处理单元被配置为确定用于控制所述至少一个延伸致动器以将所述至少一个喷洒单元定位在地面或作物上方的高度的至少一个指令，所述高度取决于确定的空气流动方向相对于前后轴在地面上的投影的空气方向角的量级。
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