CN114503046A - 一种飞行器 - Google Patents

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CN114503046A CN202080071142.0A CN202080071142A CN114503046A CN 114503046 A CN114503046 A CN 114503046A CN 202080071142 A CN202080071142 A CN 202080071142A CN 114503046 A CN114503046 A CN 114503046A
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Abstract

本发明涉及一种飞行器(10)，该飞行器(10)包括：液体化学品容器(20)，至少一个液体喷洒单元(30)，至少一个致动器(40)，多个传感器(50)，以及处理单元(60)。液体化学品容器被配置为容纳液体化学品。至少一个液体喷洒单元被配置成喷洒液体化学品。至少一个致动器被配置成操作至少一个液体喷洒单元。多个传感器中的至少一个传感器(51)被配置成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)是光探测和测距(LIDAR)传感器，光探测和测距传感器被配置成相对于飞行器的首尾轴线来测量空中悬浮颗粒相对于飞行器的距离方向和速度。处理单元被配置成确定相对于首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和空气运动距离距离，并确定相对于地面的空气运动速度。这种确定包括利用飞行器的速度、相对于飞行器的首尾轴线的空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向及距离距离、以及空中悬浮颗粒相对于飞行器的速度。处理单元被配置成控制飞行器的至少一个飞行操作并且/或者控制至少一个致动器。对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/或对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首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和空气运动距离距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。

Description

一种飞行器
技术领域
本发明涉及一种飞行器。
背景技术
风及阵风所引起的喷洒漂移在农业生产中是一个重要的问题。喷洒液滴漂移到非目标表面上，例如敏感区域内、旁观者身上、水体上，以及邻近的田地上。风速和风向不是恒定的，而是在时间(从几秒到几小时)和空间上在所有三个维度中变化，这种变化是由例如地面上的障碍物、地面或作物的表面摩擦以及地面和空气温度的热变化引起的。高度为1米的障碍物会产生顺风延伸达10米或更远并且高度可达2米(取决于其他因素，例如风速)的涡流，并且对于较大的障碍物，如树木和建筑物，这种涡流能延伸得更远且更高。由于无人机等飞行器通常在1米到2米或更高的高度飞行并施用产品，因此即使是较小的障碍物或地形结构的较小变化也会对飞行器飞行路径中的风的结构产生显著影响，特别是在迎风效应与目标区域变化(起伏的地形、不规则的作物种植、倒伏等)相结合的情况下。因此，飞行器可能会偏离最佳飞行路径，并且喷雾可能会偏离其预期的沉积目标。
需要解决这种问题。
发明内容
提供减轻喷洒漂移的影响的方法将会是有利的。
本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例包含在从属权利要求中。
在一个方面，本发明提供了一种飞行器，飞行器包括：
-液体化学品容器；
-至少一个液体喷洒单元；
-至少一个致动器；
-多个传感器；以及
-处理单元；
液体化学品容器被配置为容纳液体化学品。至少一个液体喷洒单元被配置成喷洒液体化学品。至少一个致动器被配置成操作至少一个液体喷洒单元。多个传感器中的至少一个传感器被配置成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是光探测和测距(LIDAR)传感器，光探测和测距传感器被配置成相对于飞行器的首尾轴线来测量空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向、距离和速度。处理单元被配置成接收并分析来自多个传感器的传感器数据，以确定相对于首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和空气运动距离，并确定相对于地面的空气运动速度。这种确定包括利用飞行器的速度、相对于飞行器的首尾轴线的空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向及距离、以及空中悬浮颗粒相对于飞行器的速度。处理单元被配置成控制飞行器的至少一个飞行操作并且/或者控制至少一个致动器。对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/或对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首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和空气运动距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。
换句话说，容纳在飞行器内/附接至飞行器的光探测和测距(LIDAR)传感器相对于飞行器的可移动参考系探测例如飞行器周围大约1至100米以及更大范围内的空中悬浮颗粒的方向、距离和速度，并且特别地包括飞行器的直接飞行路径中的区域。LIDAR传感器数据允许处理单元基于空中悬浮颗粒随时间的运动(连同所确定的飞行器相对于地面的空气运动速度和方向的信息)来确定空气运动(风)速度和空气运动(风)方向以及空气运动(风)距离。而后这些信息被用来控制可运动的飞行器喷洒化学液体的方式。
以这种方式，通过控制飞行器并且/或者控制液体喷洒单元本身，可以减轻由风引起的喷洒液体漂移的影响，这种减轻考虑了实际风速、方向和距离。与其他的风传感器相比，LIDAR使喷洒飞行器的操作更具前瞻性，因此更加精确。因此，飞行器可以更靠近田地边缘并且/或者更靠近人行道或不期望进行喷洒的区域进行喷洒，并且/或者可以以比目前可实现的更高的飞行器速度进行喷洒以及在更高的风速下进行喷洒，同时还能保持在该喷洒应用操作的法律要求限制内。以这种方式，还可以避免某些区域被喷洒两次而田地中的某些部分根本没有被喷洒到。
因此，可以通过考虑风向、距离和速度考虑，并结合减轻漂移的各个方面(例如，喷雾高度、作物叶子密度、非作物叶子阻挡、液滴尺寸分布)来减轻喷洒漂移。
上文提到的液体化学品容器和液体化学品并不排除存在两个容器以容纳不同的液体或者容纳液体和固体(例如粉末)，然后这两个容器的内容物被混合，之后作为液体化学品被喷洒。因此，在一个层面上，液体化学品容器可以是连接到液体喷洒单元的管，该液体喷洒单元喷洒容纳在该管中的液体化学品(如果是两种不同的流体或者流体和固体，则它们预先混合，然后作为液体化学品提供给连接管，然后进行喷洒)。
此外，液体喷洒单元是指任何描述或类型的喷洒装置，例如喷嘴和/或旋转盘雾化器。在一个优选实施例中，液体喷洒单元是指旋转盘(雾化器)式液体喷洒单元。
在一个实例中，术语“液体化学品”是指包含基于化学和/或生物的农业活性成分的液体，例如除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、作物营养剂、生物刺激剂、植物生长调节剂等。
在一个示例中，对至少一个飞行操作的控制包括改变飞行器在地面上方的高度，或改变飞行器在地面或作物上方的水平位置，水平位置在垂直于飞行器的首尾轴线的方向上延伸(并在垂直于竖直方向轴线且平行于地面或作物的方向上延伸)。
因此，以这种方式，当风速和/或风向导致更多的喷洒漂移(例如在垂直于飞行器运动方向的横向方向上)时，飞行器可以在喷洒漂移预计增加(风速增加并且/或者风向转为更加垂直于飞行器运动方向的结果)的情况下飞得更低并且/或者可以逆风飞行，这在飞行器在田地边界处喷洒并且平行于该边界飞行时会比较重要。
换句话说，如果风速和风向导致可能发生不希望的喷洒漂移，则可以在地面或作物上降低的高度处进行喷洒，从而产生更少的漂移，这是因为喷雾从液体喷洒单元行进到地面或作物所花的时间更少，因此喷洒漂移更少。可选地，或者与这种漂移减少措施相结合地，如果风速增加，飞行器的水平位置可以改变，例如更多地朝向逆风方向。还考虑了相对于飞行器的空气运动距离，以便减轻例如进入飞行路径的空气湍流。
在一个示例中，多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，根据该数据能够确定飞行器在地面上方的高度或在作物上方的高度。处理单元被配置为使飞行器飞行至地面或作物上方的某一高度处，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。
以这种方式，可以通过考虑风速而将液体喷洒单元定位在理想位置以减少喷洒漂移。
在一个示例中，多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，根据该数据能够确定在地面或作物上方沿垂直于飞行器的首尾轴线的方向延伸且平行于地面或作物的水平位置。处理单元被配置为使飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置处，该水平位置取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。
以这种方式，可以通过考虑风速而将液体喷洒单元定位在理想位置以防止不期望的区域中发生喷洒漂移。
在一个示例中，处理单元被配置为根据所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小，使飞行器在地面或作物上方的某一高度处飞行并且/或者使飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置处。
以这种方式，可以通过考虑风速而将液体喷洒单元定位在理想位置以减少喷洒漂移并且/或者防止不期望的区域中发生喷洒漂移。
在一个示例中，基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来计算飞行器在地面或作物上方飞行的高度。
换句话说，可以通过适当控制飞行器的高度来减轻横向风或垂直于飞行器向前运动方向的风的分量对喷洒漂移所造成的影响。
在一个示例中，至少部分地基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来确定飞行器在地面或作物上方飞行的水平位置。
换句话说，可以通过适当控制飞行器相对于地面的水平位置来减轻横向风或垂直于飞行器向前运动方向的风的分量对不期望区域的喷雾漂移所造成的影响。
在一个示例中，至少一个致动器包括至少一个激活致动器，至少一个激活致动器被配置为使得至少一个液体喷洒单元开始喷洒液体化学品，并被配置为使得至少一个液体喷洒单元停止喷洒液体化学品。
因此，被配置成操作至少一个液体喷洒单元的至少一个致动器包括被配置成使至少一个液体喷洒单元停止喷洒，并使其再次开始喷洒的至少一个激活致动器。
在一个示例中，处理单元被配置为至少部分基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小，控制至少一个激活致动器中的一者或多者，以使得相同数量的液体喷洒单元停止喷洒液体化学品。
以这种方式，当风速以及风向将会导致来自一个或多个液体喷洒单元的喷洒可能产生有问题的喷洒漂移的情况时，这些单元可以被关闭。因此，例如，飞行器可以在田地的边缘进行操作，并且可以通过关闭那些液体喷洒单元来减轻会导致来自液体喷洒单元的喷雾越过田地边界的阵风。
在一个示例中，至少一个致动器包括至少一个喷洒调节致动器，至少一个喷洒调节致动器被配置为控制至少一个液体喷洒单元所喷洒的液体化学品的液滴尺寸。
因此，被配置成操作至少一个液体喷洒单元的至少一个致动器包括被配置成控制至少一个液体喷洒单元所喷洒的液滴尺寸的至少一个喷洒调节致动器。
在一个示例中，处理单元被配置成至少部分地基于所确定的相对于飞行器的首尾轴线在地面上的投影的空气运动速度的大小，控制至少一个喷洒调节致动器中的一者或多个者以控制相同数量的液体喷洒单元所喷洒的液体化学品的液滴尺寸。
在一个示例中，处理单元被配置成基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小的增加来增大液滴尺寸。
以这种方式，由于风速和/或风向会导致有问题的喷洒漂移，所以可以增大所喷洒的液滴尺寸以减轻喷洒漂移，这是因为与较小的喷洒液滴相比，较大的喷洒液滴所经受的漂移较小。
在一个示例中，处理单元被配置为至少部分地基于所确定的空气运动方向相对于飞行器的首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小，控制至少一个喷洒调节致动器中的一者或多者，以控制相同数量的液体喷洒单元所喷洒的液体化学品的液滴尺寸。空气方向角度是所确定的相对于飞行器的首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向与飞行器的首尾轴线在地面上的投影之间的角度。
在一个示例中，液滴尺寸至少部分地根据相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来确定。
在一个示例中，飞行器还包括至少一个传感器，至少一个传感器被配置为获取地面或作物上方的至少一幅图像。
以这种方式，LIDAR数据可以由从地面或作物上方的环境中获取的一个或多个图像来进行补充。处理单元可以融合LIDAR数据和图像数据。这在作物冠层-空气的边界处是有利的，在该边界处作物冠层可能会干扰LIDAR探测。
上文中描述了处理单元被配置成控制致动器和/或飞行器的飞行操作，这涉及处理单元，该处理单元用于确定用以进行该控制的指令。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，处理单元可以确定使飞行器以某种方式飞行的指令。该指令可以是直接用于使飞行器飞行的信号形式，或者是提供给专用飞行控制单元的信号形式，该专用飞行控制单元然后根据需要使飞行器飞行。
参考下文描述的实施例，上述的方面和示例将变得显而易见并得以阐明。
附图说明
下面将参考以下附图描述示例性实施例：
图1示出了飞行器的示例的示意性设置；并且
图2示出了飞行器的平面视图的示意性示例；
图3示出了飞行器的平面视图以及空气运动速度和空气运动方向的3D分布图的示意性示例。
图4示出了作为飞行器一部分的旋转盘以及旋转盘的高度对喷洒漂移的影响的示意性示例。
图5示出了在利用空气运动方向和空气运动速度的3D分布图对飞行路径进行校正以及没有利用该分布图对飞行路径进行校正的情况下，飞行器的飞行路线的平面视图的示意性示例。
图6示出了作为飞行器一部分的旋转盘以及旋转盘的转速变化对喷洒液体的液滴尺寸的影响的示意性示例。
图7示出了喷洒液体的液滴尺寸对喷洒漂移的影响的示意性示例。
图8示出了飞行器飞行路线的平面视图以及飞行期间对旋转盘的旋转速度和喷洒液体的液滴尺寸所进行的调节的示意性示例。
图9示出了在利用空气运动方向和空气运动速度的3D分布图进行校正和没有利用该分布图进行校正的情况下，飞行器的飞行路线和喷洒产品的沉积带的平面视图的示意性示例。
具体实施方式
图1示出了飞行器10的示例。飞行器包括液体化学品容器20、至少一个液体喷洒单元30、至少一个致动器40、多个传感器50以及处理单元60。液体化学品容器被配置为容纳液体化学品。至少一个液体喷洒单元被配置成喷洒液体化学品。至少一个致动器被配置成操作至少一个液体喷洒单元。多个传感器中的至少一个传感器51被配置成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是光探测和测距(LIDAR)传感器，其被配置为相对于飞行器的首尾轴线来测量空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向、距离和速度。处理单元被配置为确定相对于首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和距离，并确定相对于地面的空气运动速度。这种确定包括利用：飞行器的速度、相对于飞行器的首尾轴线所测量的空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向和距离、以及空中悬浮颗粒相对于飞行器的速度。处理单元被配置成控制飞行器的至少一个飞行操作并且/或者控制至少一个致动器。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和/或确定用于控制至少一个致动器的至少一个指令包括利用：所确定的相对于首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。
在一个示例中，被配置成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。
在一个示例中，被配置成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。
在一个示例中，至少一个传感器52是LIDAR传感器。LIDAR传感器被配置成测量一定距离范围内的风(空气运动)的速度和方向。LIDAR基于光探测和测距的原理。这种技术的一个应用是使用多普勒频移(波长变化)来确定来自空中悬浮颗粒的反向散射光的速度差，这种应用被称为多普勒LIDAR。通过来自激光器(脉冲激光技术)的光脉冲的时间延迟来确定距离，并通过空气中的光速来进行计算。通过反射的激光脉冲的频移来确定相对于飞行器的速度。通过扫描整个目标空间内的脉冲并组合所有信息，可以获得3D的风(空气运动)的方向、距离和速度分布图，并且通过连续扫描目标空间，可以连续更新3D的风的方向、距离和速度分布图，以给出风是如何在飞行器周围运动尤其是在飞行器前方运动的几乎实时的分布图。
在一个示例中，至少一个传感器52是多普勒LIDAR传感器
在一个示例中，LIDAR传感器被配置为以朝向飞行器的飞行方向延伸的三维(3D)视觉锥体(3D体)的形式，相对于飞行器的首尾轴线测量空中悬浮颗粒相对于飞行器的方向、距离和速度。
在一个示例中，根据Scheimpflug原理，LIDAR传感器使用连续工作(CW)激光器和2D相机传感器阵列。在这个系统中，传感器阵列与激光束成角度，以允许同时对大范围的距离进行聚焦。这通常被称为Scheimpflug LIDAR或SLIDAR。这样做的一个优点是SLIDAR小得多，并且可以使用更简单的激光器，因此更易于安装在飞行器上。传感器可以使用合成阵列外差检测(SAHD)，这克服了对阵列检测器的需求。
在一个示例中，LIDAR中使用的光的波长可以在例如200nm至2500nm及以上的范围内。优选地，波长在600nm至2000nm之间，更特别地，波长在视觉区域之外，位于900nm至2000nm之间，在这一范围中，眼睛安全性得以改善。
在一个示例中，LIDAR信号由相控阵列生成。固态相控阵列的优点是体积小、寿命长、能耗低，非常适合安装在飞行器上。
在一个示例中，LIDAR信号检测范围从低于1m的距离至大于1km的距离。本发明所优选的对空中悬浮颗粒距离和空气运动距离的检测范围是从1米至500米，更优选为1米至100米。
在一个示例中，空中悬浮颗粒包括气溶胶、灰尘颗粒、植物颗粒、垃圾颗粒和小物体中的一种或多种。
在一个示例中，至少一个液体喷洒单元是旋转盘液体喷洒单元。
根据一个示例，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或水平位置，该水平位置在地面或作物上方与飞行器的首尾轴线相垂直的方向上延伸(并且平行于地面或作物)。
在一个示例中，对至少两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，并且(优选为同时)改变其水平位置，该水平位置在地面或作物上方与飞行器的首尾轴线相垂直的方向上延伸(并且平行于地面或作物)。
根据一个示例，多个传感器中的至少一个传感器53被配置为提供数据，可以通过该数据来确定飞行器在地面或作物上方的高度。处理单元被配置为使飞行器飞行至地面或作物上方的某一高度处，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。
在一个示例中，用于确定高度的传感器是雷达传感器。
在一个示例中，用于确定高度的传感器是激光飞行时间传感器。
根据一个示例，多个传感器中的至少一个传感器54被配置为提供数据，可以通过该数据来确定在地面或作物上方沿垂直于飞行器的首尾轴线的方向延伸的水平位置。处理单元被配置为使飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置，该水平位置取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。
在一个示例中，用于确定水平位置的传感器包括GPS系统。
在一个示例中，至少一个传感器55被配置成确定液体喷洒单元在地面或作物上方的高度。例如，液体喷洒单元可以相对于飞行器的主体运动，例如安装在飞行器下方的可伸缩延伸部上。
根据一个示例，处理单元被配置成使飞行器在地面或作物上方的某一高度处飞行并且/或者使飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置，该水平位置取决于所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小。
根据一个示例，基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来计算飞行器在地面或作物上方飞行的高度。
根据一个示例，飞行器在地面或作物上方飞行的水平位置至少部分地根据相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来确定。
在一个示例中，处理单元被配置成使飞行器在地面或作物上方的某一高度处飞行并且/或者使飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置，该水平位置取决于所确定的相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。
在一个示例中，处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，使飞行器向下飞行。
以这种方式，可以以设定的方式持续喷洒，直到风速超过所设定的大小，然后当喷洒漂移可能成为问题时，可以针对这种情况采取补救措施。这可以节省能源，也可以减少系统不断寻找最佳设置时摇摆的可能性。
在一个示例中，处理单元被配置成当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，使飞行器沿逆风的水平方向飞行。
在一个示例中，一个或多个阈值取决于空气方向角度的大小。空气方向角度是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器首尾轴线在地面上的投影之间的角度。
在一个示例中，一个或多个阈值是多个阈值。基于所设定的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来计算多个阈值中的一个阈值。
在一个示例中，至少一个液体喷洒单元可运动地附接至飞行器。多个传感器中的至少一个传感器56被配置成提供数据，根据该数据可以确定至少一个液体喷洒单元相对于竖直方向轴线的角度。至少一个致动器40包括至少一个第一旋转器致动器43，其被配置为使得至少一个液体喷洒单元相对于竖直方向轴线旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置成控制至少一个第一旋转器致动器中的一者或多者，以旋转至少一个液体喷洒单元中的一者或多者。
在一个示例中，水平方向轴线在垂直于飞行器首尾轴线的方向上延伸，并且在垂直于竖直方向轴线的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器57被配置成提供数据，根据该数据可以确定至少一个液体喷洒单元相对于水平方向轴线的角度。至少一个致动器40包括至少一个第二旋转器致动器44，其被配置为使得至少一个液体喷洒单元相对于水平方向轴线旋转至少一个旋转角度。处理单元被配置成控制至少一个第二旋转器致动器中的一者或多者，以旋转至少一个液体喷洒单元中的一者或多者。
在一个示例中，处理单元被配置为控制至少一个第一旋转器致动器，以使得至少一个液体喷洒单元相对于竖直方向轴线一致地旋转相同的旋转角度。
在一个示例中，处理单元被配置成控制至少一个第二旋转器致动器，以使得至少一个液体喷洒单元相对于水平方向轴线一致地旋转相同的旋转角度。
在一个示例中，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运动速度的大小。
在一个示例中，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运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小。空气方向角度是所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影(也就是飞行器首尾轴线在地面上的投影)的角度。
在一个示例中，相对于竖直方向轴线的至少一个旋转角度至少部分地基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积。
在一个示例中，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飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向及距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。
根据一个示例，至少一个致动器包括至少一个激活致动器41，其被配置为使得至少一个液体喷洒单元开始喷洒液体化学品，并且被配置为使得至少一个液体喷洒单元停止喷洒液体化学品。
根据一个示例，处理单元被配置成至少部分地基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小来控制至少一个激活致动器中的一者或多者，以使得与至少一个激活致动器的数量等同的液体喷洒单元停止喷洒液体化学品。
在一个示例中，处理单元被配置成至少部分地基于所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小来控制至少一个激活致动器中的一者或多者，使得与至少一个激活致动器的数量等同的液体喷洒单元停止喷洒液体化学品。空气方向角度是所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影(也就是飞行器首尾轴线在地面上的投影)的角度。
在一个示例中，对于使得液体喷洒单元停止喷洒的确定至少部分地基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积。
在一个示例中，处理单元对于使得液体喷洒单元停止喷洒的确定包括利用所确定的相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向及距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度。
根据一个示例，至少一个致动器包括至少一个喷洒调节致动器42，其被配置为控制由至少一个液体喷洒单元喷洒的液体化学品的液滴尺寸。在一个示例中，当至少一个液体喷洒单元是旋转盘(雾化器)液体喷洒单元时，至少一个喷洒调节致动器被配置成通过改变至少一个液体喷洒单元的旋转速度或每分钟转数(RPM)来控制液滴尺寸。
在一个示例中，当至少一个液体喷洒单元包括喷嘴时，至少一个喷洒调节致动器被配置成通过改变至少一个液体喷洒单元的液体压力来控制液滴尺寸。
在一个示例中，处理单元被配置成控制至少一个喷洒调节致动器，以至少部分地基于所确定的相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向及距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度来控制所喷洒的液体的液滴尺寸。
根据一个示例，处理单元被配置为控制至少一个喷洒调节致动器中的一者或多者，以至少部分地基于所确定的相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动速度的大小来控制与至少一个喷洒调节致动器数量等同的液体喷洒单元所喷洒的液体化学品的液滴尺寸。
根据一个示例，处理单元被配置成基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小的增加来控制至少一个喷洒调节致动器中的一者或多者增加液滴尺寸。
根据一个示例，处理单元被配置为控制至少一个喷洒调节致动器中的一者或多者，以至少部分地基于所确定的空气运动方向相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小来控制与至少一个喷洒调节致动器数量等同的液体喷洒单元所喷洒的液体化学品的液滴尺寸。空气方向角度是所确定的空气运动方向相对于飞行器前后轴在地面上的投影和飞行器前后轴在地面上的投影之间的角度
根据一个示例，液滴尺寸至少部分地由相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来确定。
在一个示例中，至少一个液体喷洒单元可运动地附接至飞行器。该至少一个液体喷洒单元被配置成远离飞行器主体运动以及朝向飞行器主体运动。至少一个致动器包括至少一个延伸致动器45，至少一个延伸致动器45被配置成使得至少一个液体喷洒单元远离飞行器主体运动以及朝向飞行器主体运动。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液体喷洒单元在地面或作物上方的高度。
在一个示例中，液体喷洒单元安装在飞行器下方的可延伸且可缩回的可伸缩支架上，使得液体喷洒单元与飞行器主体之间的距离能够变化。因此，飞行器可以在地面或作物上方的恒定高度处飞行，同时液体喷洒单元在地面或作物上方的高度可以变化。以这种方式，当发生喷洒漂移的可能性增加时，用于减轻这种喷洒漂移的一种方法是通过改变液体喷洒单元的高度而让飞行器保持在最佳飞行高度，从而在较低的高度处进行喷洒。而后，所喷洒的液体在空气中停留的时间减少，因此横向漂移的时间减少，从而喷洒漂移的情况得以减轻。
在一个示例中，传感器测量液体喷洒单元在飞行器主体下方的距离，因此，可以通过使用合适的传感器来了解飞行器主体在地面或作物上方的高度从而确定液体喷洒单元在地面或作物上方的高度。
在一个示例中，多个传感器中的至少一个传感器58被配置成提供数据，根据该数据可以确定至少一个液体喷洒单元在地面或作物上方的高度。处理单元被配置成控制至少一个延伸致动器以将至少一个液体喷洒单元定位在地面或作物上方的某一高度处，该高度取决于所确定的相对于地面或作物的空气运动速度的大小。
在一个示例中，处理单元被配置成至少部分地基于所确定的相对于飞行器首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向及距离以及所确定的相对于地面的空气运动速度来控制至少一个延伸致动器。
在一个示例中，用于确定高度的传感器58是雷达传感器。
在一个示例中，用于确定高度的传感器58是激光飞行时间传感器。
在一个示例中，处理单元被配置成控制至少一个延伸致动器以将至少一个液体喷洒单元定位在地面或作物上方的某一高度处，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小。
在一个实例中，至少一个液体喷洒单元在地面或作物上方所定位的高度是基于相对于地面的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来计算的。
在一个示例中，处理单元被配置成当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，控制至少一个延伸致动器以使至少一个液体喷洒单元以向下的方向运动。
在一个示例中，一个或多个阈值取决于空气方向角度的大小。空气方向角度是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器首尾轴线在地面上的投影之间的角度。
在一个示例中，一个或多个阈值是多个阈值。基于所设定的空气运动速度与空气方向角度的余弦值的乘积来计算多个阈值中的一个阈值。
根据一个示例，飞行器还包括至少一个传感器59，其被配置为获取地面或作物上方的至少一个图像。
在一个示例中，传感器59是相机。处理单元可以用相机图像数据对来自LIDAR传感器的数据进行补充/对来自LIDAR传感器的数据和相机图像数据进行融合，以连续生成飞行器局部附近的更新的风的(空气运动)速度、距离以及方向的分布图。这在作物冠层-空气边界处是有利的，在该边界处作物冠层可能会干扰LIDAR探测。
本发明的另一实施例涉及包括基站和本发明的飞行器的系统。基站可以包括连接到其他部件(例如设置在田地边缘的气象站和/或LIDAR传感器之类)的无线或有线接口。这具有能够在飞行器飞行之前计划好必要行动的优点，特别是在地景特征(例如，高树篱、起伏的田地)会干扰LIDAR所需的视线的情况下。这也意味着可以在没有飞行器的情况下建立一个高分辨率的天气状况分布图，以促进未来的规划。
图2示出了示例性飞行器10的平面视图，飞行器10飞过田地并喷洒田地中的作物。飞行器靠近田地边界并平行于田地边界飞行，并且风的一个分量吹向边界。飞行器以速度VS飞行，风以速度VAG吹向特定方向。飞行器具有一个LIDAR传感器用以确定风相对于飞行器的方向、距离和速度(基于对空气中的颗粒随时间的运动的检测)，换句话说，也就是将飞行器作为参照物。如图所示，由于飞行器的运动，所测得的风向、距离和风速都偏离了其相对于地面的真实值。因此，在飞行器上测得的风速被扭曲成VAV。然而，基于矢量的分析可用于确定真实的地面风向、距离和风速。以这种方式，可以确定相对于地面的风速在朝向田地边界方向上的分量。然后，如果风太大并且其方向和距离会导致横向漂移，则飞行器的处理单元可以将其液体喷洒单元定位在更靠近地面或作物的位置，并且/或者处理单元可以控制液体喷洒单元本身，以喷洒较不容易漂移的更大的液滴，或使液体喷洒单元朝风的方向倾斜。飞行器也可以朝着逆风方向水平运动，以避免漂移到不期望的区域。已经发现，飞行器相对于喷洒液体的绝对速度并不特别重要。这是因为最初喷洒液体的前进速度等于飞行器的前进速度，但是喷雾非常迅速地减速，然后在重力作用下以受空气阻力控制的速度下落，并由运动的空气(风)整体携带。然而，喷洒的液体也可能被来自飞行器旋翼桨叶的下洗气流夹带。
因此，以下情形可能适用，并且飞行器采取适当的行动以减轻喷洒漂移的影响。因此，风具有垂直于飞行器前进方向的速度分量。风速的这一分量是VAG1。处理单元使飞行器稍微向下飞行。由于喷洒漂移已被确定为不成问题，且不会被吹到边界之外，因此这一措施已被确定为最佳措施。然而，风的速度在增加，并且现在垂直于前进方向的风速分量已经增加到VAG2这一值。在这一示例中，处理单元通过使飞行器更多地转向逆风位置来减轻如若不采取这一措施的话会发生的向不期望的区域漂移的影响，已经确定，在该逆风位置处，向不期望的区域漂移得较少。随着阵风进一步发展成具有VAG3的横向速度分量时，处理单元确定飞行器无法再进一步靠近地面运动或进一步朝向逆风位置运动，因此控制液体喷洒单元使其喷洒更大尺寸的液滴。这些更大的液滴相对于它们的横截面积具有更大的质量，并且在重力作用下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携带得更远，从而喷洒漂移得以减轻。
图3示出了飞行器的平面视图和空气运动速度及空气运动方向的3D分布图的示意性示例。飞行器10(示例性地由四旋翼飞行器表示)沿飞行器左下方所示的箭头方向飞行。飞行器的LIDAR传感器52感测相对于飞行器的首尾轴线的空中悬浮颗粒相对于飞行器的速度、方向及距离的信息(随着时间的推移)。结合飞行器相对于地面的速度信息，处理单元确定在所有的三个维度中飞行器前方的空气运动速度、空气运动方向以及距离的3D分布图。在图3中，仅在右侧示出了两个维度(沿x轴和y轴方向延伸的箭头)。箭头的长度与风(空气运动)的运动速度相关联，箭头的方向与在某一空间位置处风(空气运动)的运动方向相关联。LIDAR传感器数据的视锥内的箭头位置与风(空气运动)的距离相关联。连续更新的空气运动速度和空气运动方向及距离的3D图用于飞行器的飞行操作并且/或者用以控制液体喷洒单元。
图4示出了作为飞行器一部分的液体喷洒单元30的示例的旋转盘的示意性示例，以及旋转盘30的高度对喷洒漂移的影响。旋转盘位于飞行器的螺旋桨下方，虚线表示与飞行器的其他部分(未示出)的连接。在示例(a)中，当飞行器在所指示的风速、风向及距离下，在地面或作物上方飞得太高时，则会发生喷洒漂移。在示例(b)中，当飞行器在所指示的风速、风向及距离下，在地面或作物上方以降低的高度飞行时，则喷洒漂移将会减少。在本示例中，示例(a)和示例(b)中喷洒液体的液滴尺寸相同。
图5示出了利用空气运动方向、距离及空气运动速度的3D分布图对飞行路径进行校正时的以及没有利用该3D分布图进行校正时的飞行器飞行路线的平面视图的示意性示例。飞行器10(示例性地由四旋翼飞行器表示)沿左侧所示的箭头方向飞行。在示例(a)中，所示出的飞行路线没有根据局部空气运动方向、距离及空气运动速度而进行任何的飞行路线校正。(c)示出了该飞行路线在作物田地上对应的喷洒沉积带。在示例(b)中，所示出的飞行路线根据局部空气运动方向、距离及空气运动速度进行了飞行路线校正(例如对飞行器水平位置的校正)。(d)示出了该飞行路线的作物田地上的对应的喷洒沉积带。(d)比(c)中所示的喷洒沉积带更加精确。
图6示出了作为飞行器一部分的液体喷洒单元30的示例的旋转盘的示意性示例，以及旋转盘的转速变化对喷洒液体的液滴尺寸的影响。旋转盘位于飞行器的螺旋桨下方，虚线表示与飞行器的其他部分(未示出)的连接。图中左边的旋转盘30的旋转速度较高(高Vr),并且喷洒细小的液滴。图中右边的旋转盘30的旋转速度低(低Vr),并且喷洒较大的液滴。
图7示出了喷洒液体的液滴尺寸对于喷洒漂移的影响的示意性示例。作为液体喷洒单元30的示例的旋转盘位于飞行器的螺旋桨下方，虚线表示与飞行器的其他部件(未示出)的连接。在相似的风力条件下，与旋转盘30(旋转盘的旋转速度较高)产生细小液滴的情况相比，相同的旋转盘30产生较大液滴时其产生的漂移较少。
图8示出了飞行器飞行路线的平面视图以及飞行期间对旋转盘的旋转速度以及喷洒液体的液滴尺寸的调节的示意性示例。飞行器10(由四旋翼飞行器示例性地表示)在沿左侧示出的箭头方向飞行。(a)中示出了在飞行路线期间是如何对旋转盘的速度进行校正的。在空气运动方向角度较大及空气运动速度较高的空间位置处，旋转盘的速度降低，这使得喷洒出的液体喷洒液滴尺寸较大(如(b)所示)。
图9示出了利用空气运动方向、距离及空气运动速度的3D分布图进行校正时的以及没有利用该3D分布图进行校正时的飞行器飞行路线及喷洒产品沉积带的平面视图的示意性示例。在示例(a)中，飞行器10(示例性地由四旋翼飞行器来表示)沿所示的箭头方向飞行，并且没有基于空气运动方向、距离及空气运动速度3D分布图进行任何的飞行路线校正。结果显示，许多喷洒液体沉积区域要么没有沉积(在图中用符号“-”表示)，要么具有两次喷洒液体沉积(在图中用符号“+”表示)。在示例(b)中，飞行器10沿箭头所示的方向飞行，并且基于空气运动方向、距离及空气运动速度的3D分布图对飞行路线进行校正。这样，几乎不会出现没有沉积或沉积过多的喷洒液体沉积区域。
虽然已经在附图和前面的描述中详细说明并描述了本发明，但是这种说明和描述被认为是说明性的或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。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所要求保护的发明时可以理解并实施所公开实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除存在其他元件或步骤，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所列举的多种功能。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制其范围。

Claims (15)

1.一种飞行器(10)，所述飞行器(10)包括：
-液体化学品容器(20)；
-至少一个液体喷洒单元(30)；
-至少一个致动器(40)；
-多个传感器(50)；以及
-处理单元(60)；
其中，所述液体化学品容器被配置为容纳液体化学品；
其中，所述至少一个液体喷洒单元被配置成喷洒所述液体化学品；
其中，所述至少一个致动器被配置成操作所述至少一个液体喷洒单元；
其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(51)被配置成测量所述飞行器相对于地面的速度；
其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(52)是光探测和测距(LIDAR)传感器，所述光探测和测距传感器被配置成相对于所述飞行器的首尾轴线来测量空中悬浮颗粒相对于所述飞行器的距离、方向和速度；
其中，所述处理单元被配置成接收并分析来自所述多个传感器的传感器数据，以确定相对于所述首尾轴线在地面上的投影的空气运动方向和空气运动距离，并确定相对于地面的空气运动速度，所述确定包括利用所述飞行器的速度、相对于所述飞行器的所述首尾轴线的空中悬浮颗粒相对于所述飞行器的方向及距离、以及空中悬浮颗粒相对于所述飞行器的速度；并且
其中，所述处理单元被配置成控制所述飞行器的至少一个飞行操作并且/或者控制所述至少一个致动器，其中，对用于控制所述飞行器的所述至少一个飞行操作的至少一个指令的确定和/或对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所述首尾轴线在地面上的投影的所述空气运动方向和所述空气运动距离以及所确定的相对于地面的所述空气运动速度。
2.根据权利要求1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，或改变所述飞行器在地面或作物上方的水平位置，所述水平位置在垂直于所述飞行器的所述首尾轴线的方向上延伸。
3.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，所述多个传感器中的至少一个传感器(53)被配置为提供数据，根据该数据能够确定所述飞行器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使所述飞行器飞行至地面或作物上方的某一高度处，该高度取决于所确定的相对于地面的所述空气运动速度的大小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，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，根据该数据能够确定在地面或作物上方沿垂直于所述飞行器的所述首尾轴线的方向延伸的水平位置，并且其中，所述处理单元被配置为使所述飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置处，该水平位置取决于所确定的相对于地面的所述空气运动速度的大小。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的飞行器，其中，所述处理单元被配置为根据所确定的所述空气运动方向相对于所述首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小，使所述飞行器在地面或作物上方的某一高度处飞行并且/或者使所述飞行器飞行至地面或作物上方的某一水平位置处。
6.根据权利要求5所述的飞行器，其中，基于相对于地面的所述空气运动速度与所述空气方向角度的余弦值的乘积来计算所述飞行器在地面或作物上方飞行的所述高度。
7.根据权利要求5所述的飞行器，其中，至少部分地基于相对于地面的所述空气运动速度与所述空气方向角度的余弦值的乘积来确定所述飞行器在地面或作物上方飞行的所述水平位置。
8.根据权利要求1至7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(41)，所述至少一个激活致动器(41)被配置为使得所述至少一个液体喷洒单元开始喷洒所述液体化学品，并被配置为使得所述至少一个液体喷洒单元停止喷洒所述液体化学品。
9.根据权利要求8所述的飞行器，其中，所述处理单元被配置为至少部分基于所确定的相对于地面的所述空气运动速度的大小，控制所述至少一个激活致动器中的一者或多者，以使得相同数量的液体喷洒单元停止喷洒所述液体化学品。
10.根据权利要求1至9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(42)，所述至少一个喷洒调节致动器(42)被配置为控制所述至少一个液体喷洒单元所喷洒的所述液体化学品的液滴尺寸。
11.根据权利要求10所述的飞行器，其中，所述处理单元被配置成至少部分地基于所确定的相对于所述飞行器的所述首尾轴线在地面上的投影的所述空气运动速度的大小，控制所述至少一个喷洒调节致动器中的一者或多个者以控制相同数量的液体喷洒单元所喷洒的所述液体化学品的所述液滴尺寸。
12.根据权利要求11所述的飞行器，其中，所述处理单元被配置成基于所确定的相对于地面的所述空气运动速度的大小的增加来增大所述液滴尺寸。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的飞行器，其中所述处理单元被配置为至少部分地基于所确定的所述空气运动方向相对于所述飞行器的所述首尾轴线在地面上的投影的空气方向角度的大小，控制所述至少一个喷洒调节致动器中的一者或多者，以控制相同数量的液体喷洒单元所喷洒的所述液体化学品的所述液滴尺寸，并且其中，所述空气方向角度是所确定的相对于所述飞行器的所述首尾轴线在地面上的投影的所述空气运动方向与所述飞行器的所述首尾轴线在地面上的投影之间的角度。
14.根据权利要求13所述的飞行器，其中，所述液滴尺寸至少部分地根据相对于地面的所述空气运动速度与所述空气方向角度的余弦值的乘积来确定。
15.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，所述飞行器还包括至少一个传感器(55)，所述至少一个传感器(55)被配置为获取所述地面或作物上方的至少一幅图像。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117616356A (zh) * 2021-11-10 2024-02-27 深圳市大疆创新科技有限公司 喷洒作业的规划方法、装置、控制终端和存储介质
CN116609141B (zh) * 2023-06-09 2023-10-24 西安交通大学 一种用于大气气溶胶测量的连续采集装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104162278A (zh) * 2014-06-17 2014-11-26 廖明忠 一种空中悬浮及可编程运动的方法、系统及玩具飞行器
CN104977935A (zh) * 2014-04-04 2015-10-14 北京中科火冠科技有限公司 一种旋翼无人机风场静电喷药装置及方法
CN105707040A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 北京农业智能装备技术研究中心 一种飞行器航空精准喷施控制系统和方法
US20180157261A1 (en) * 2015-05-22 2018-06-07 Flying Whales Aircraft and method of stabilizing an aircraft
WO2018157393A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-07 SZ DJI Technology Co., Ltd. Windproof aerial dispensing method and system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107614121B (zh) * 2015-06-01 2019-10-25 深圳市大疆创新科技有限公司 具有液体流量和转速的反馈的喷洒系统
US10252285B2 (en) * 2017-08-08 2019-04-09 Deere & Company Mobile drift sensor for agricultural spraying

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104977935A (zh) * 2014-04-04 2015-10-14 北京中科火冠科技有限公司 一种旋翼无人机风场静电喷药装置及方法
CN104162278A (zh) * 2014-06-17 2014-11-26 廖明忠 一种空中悬浮及可编程运动的方法、系统及玩具飞行器
US20180157261A1 (en) * 2015-05-22 2018-06-07 Flying Whales Aircraft and method of stabilizing an aircraft
CN105707040A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 北京农业智能装备技术研究中心 一种飞行器航空精准喷施控制系统和方法
WO2018157393A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-07 SZ DJI Technology Co., Ltd. Windproof aerial dispensing method and system

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