CN208580330U - 一种高精度植保无人机打点装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度植保无人机打点装置，锂电池与DC/DC模块相连，且两者组成供电单元，并为地面基准站供电，地面基准站和手机APP终端均与通讯模块相连，手机APP终端与差分云服务器通过网络连接；所述地面基准站包括GPS定位模块、测量电线和RTK差分定位模块，所述GPS定位模块和RTK差分定位模块对应与测量电线相连，GPS定位模块与通讯模块相连。本实用新型通过打点器和手机APP进行网络差分，实现了高精度的无人机打点，为植保任务提供了精准的位置信息，保证了植保工作的效率，提高了作业的准确性，减少了农药的浪费和农作物的漏喷；同时作业人员只需携带轻便的打点器设备和手机，减轻了作业人员的负担。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度植保无人机打点装置。
背景技术：
近年来，随着多旋翼无人机技术的不断发展和成熟，在农业植保方面，多旋翼无人机作业方式相比于传统的人工作业方式，大大节省了人力成本，提高了作业效率，同时也保证了作业人员不受农药的侵害，越来越多的农户或农场主开始采用无人机进行植保作业。植保机一般用来对中大面积农田进行喷洒作业，因为直线飞行距离较远，为了保证精确喷洒，一般需要对喷洒作业区域进行测绘，取得作业区域的边界点信息，然后规划出无人机的作业路径。现有的作业区域测绘技术主要有打点器打点、手机打点、植保机打点等几种方式，普遍存在精度低、操作不便等问题。
发明内容：
本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种高精度植保无人机打点装置。
本实用新型所采用的技术方案有：一种高精度植保无人机打点装置，包括锂电池、DC/DC模块、地面基准站、通讯模块、手机APP终端和差分云服务器，所述锂电池与DC/DC模块相连，且两者组成供电单元，并为地面基准站供电，地面基准站和手机APP终端均与通讯模块相连，手机APP终端与差分云服务器通过网络连接；所述地面基准站包括GPS定位模块、测量电线和RTK差分定位模块，所述GPS定位模块和RTK差分定位模块对应与测量电线相连，GPS定位模块与通讯模块相连。
进一步地，所述通讯模块包括蓝牙模块和WiFi模块。
进一步地，所述DC/DC模块包括型号为TPS54560的DCDC稳压器和型号为AD8541的电压转换芯片。
进一步地，所述GPS定位模块包括型号为NEO-M8N的GPS模块和型号为QMC5883l的地磁模块。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型通过打点器和手机APP进行网络差分，实现了高精度的无人机打点，为植保任务提供了精准的位置信息，保证了植保工作的效率，提高了作业的准确性，减少了农药的浪费和农作物的漏喷；同时作业人员只需携带轻便的打点器设备和手机，减轻了作业人员的负担。
附图说明：
图 1 为本实用新型结构图。
图 2 为本实用新型中DC/DC模块中的DCDC稳压器的电路图。
图 3 为本实用新型中DC/DC模块中的电压转换芯片的电路图。
图 4 为本实用新型中GPS定位模块中的GPS模块的电路图。
图 5 为本实用新型中GPS定位模块中的地磁模块的电路图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型一种高精度植保无人机打点装置，包括锂电池、DC/DC模块、地面基准站、通讯模块、手机APP终端和差分云服务器，锂电池与DC/DC模块相连，且两者组成供电单元，并为地面基准站供电，地面基准站和手机APP终端均与通讯模块相连，通讯模块实现地面基准站与移动终端的信息交互。手机APP终端与差分云服务器通过网络连接。
地面基准站包括GPS定位模块、测量电线和RTK差分定位模块，所述GPS定位模块和RTK差分定位模块对应与测量电线相连，GPS定位模块与通讯模块相连。
通讯模块包括蓝牙模块和WiFi模块。蓝牙模块，带复位电路，可通过与手机蓝牙配对通信，MCU获取位置经纬度数据由蓝牙传至手机APP实时显示，并可对某些参数进行设置。最大传输距离可达300米。
如图2和图3，DC/DC模块包括型号为TPS54560的DCDC稳压器和型号为AD8541的电压转换芯片。可用于7至60V输入电压的转换与检测报警，主控芯片为ST（意法半导体）公司的STM32F042芯片。TPS54560 是一款配有集成型高侧 MOSFET 的 60V、5A 降压稳压器,最高可承受负载为65V的负载脉冲冲击。本实用新型中，在TPS54560的输入和输出端使用大量电容，用于过滤输入电压脉冲和稳定输出电压纹波。经检测稳压器输出电压纹波波动不超过±40mV。
如图4和图5，GPS定位模块集成了UBlox出品的NEO-M8N高性能高灵敏度GPS模块和矽睿公司出品的霍尼韦尔系列QMC5883l地磁模块，用于位置高度和方向的确定。
GPS模块，采用UBlox-NEO-M8N高性能高灵敏度GPS模块，收星效果良好。通过正面向上的陶瓷天线可对不同频段的卫星信息进行收集，最高可达16通道，即对16颗卫星进行同时追踪。在陶瓷天线频段兼容情况下，对我国北斗卫星的收星效果也很出色。并通过MCU将用户信息和配置信息存在EEPROM——24AA32A中，每次上电会对模块进行自适应配置并保证配置不会丢失。
地磁模块：QMC588L是一款三轴AMR高精度电子罗盘芯片。三轴磁场分辨率都达到2毫高斯，可以提供1度的方位角分辨精度；信号输出频率达200Hz，满足高速系统要求；自带温度补偿功能保证了信号输出的稳定性；宽幅工作电压(2.16V To 3.6V)和低功耗特征（75uA）均对系统有更好的支持。地球磁场恒定由南极指向北极，数值也几乎不变。通过对地球磁场进行三轴的测量可由MCU中算法算出模块朝向，是一种可信度较高的定方向方案。
在本实用新型中采用两个ADM7171—3.3V转换芯片分别为MCU及GPS模块供电，即将控制电源与传感器电源分开，保证MCU与GPS模块取电的稳定性和互不干扰。并使用大量π型感容电路对GPS信号进行滤波，使得收星效果更完美，GPS信号收到干扰更小。
打点器工作时，DC/DC模块为地面基准站和通信模块进行供电，测量天线获取当前边界点的粗略位置信息，通过蓝牙或WiFi模块传送给手机APP终端，手机APP终端通过互联网将GPS测得的位置数据上传至网络差分云服务器，云服务器获得数据后，通过互联网下播给手机APP终端当前位置的差分数据，打点器通过蓝牙接收到手机APP终端的差分RTCM信号，将差分数据发送给RTK差分定位模块进行差分解算，实现纠偏，最终得到高精度的位置信息。
打点装置再通过通信模块将解算到的高精度位置信息发送给手机APP终端，手机APP终端对接收到的位置信息（经纬度，高度信息）进行记录，并上传至服务器进行保存。通过此方法逐个对作业区域边界点进行打点，从而实现高精度的打点任务。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种高精度植保无人机打点装置，其特征在于：包括锂电池、DC/DC模块、地面基准站、通讯模块、手机APP终端和差分云服务器，所述锂电池与DC/DC模块相连，且两者组成供电单元，并为地面基准站供电，地面基准站和手机APP终端均与通讯模块相连，手机APP终端与差分云服务器通过网络连接；所述地面基准站包括GPS定位模块、测量电线和RTK差分定位模块，所述GPS定位模块和RTK差分定位模块对应与测量电线相连，GPS定位模块与通讯模块相连。
2.如权利要求1所述的高精度植保无人机打点装置，其特征在于：所述通讯模块包括蓝牙模块和WiFi模块。
3.如权利要求1所述的高精度植保无人机打点装置，其特征在于：所述DC/DC模块包括型号为TPS54560的DCDC稳压器和型号为AD8541的电压转换芯片。
4.如权利要求1所述的高精度植保无人机打点装置，其特征在于：所述GPS定位模块包括型号为NEO-M8N的GPS模块和型号为QMC5883l的地磁模块。
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| CN110164110A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-23 | 天津航天中为数据系统科技有限公司 | 一种用于植保无人机at9s遥控器的数据处理方法 |
| CN111025360A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-04-17 | 南京嘉谷初成通信科技有限公司 | 一种无人机控制方法、装置、系统、设备及介质 |
| CN113959420A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-01-21 | 广州极飞科技股份有限公司 | 一种测绘打点方法、装置、设备及存储介质 |
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