本發(fā)明涉及無人機(jī)備，具體為一種用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)。

背景技術(shù)：

1、無人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“uav”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，或者由車載計(jì)算機(jī)完全地或間歇地自主地操作。無人機(jī)廣泛地應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運(yùn)輸、災(zāi)難救援、觀察野生動(dòng)物、監(jiān)控傳染病、新聞報(bào)道、電力巡檢、救災(zāi)、影視拍攝以及測(cè)繪等等領(lǐng)域。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，會(huì)將光譜相機(jī)搭載在無人機(jī)上，以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪功能，目前測(cè)繪無人機(jī)在使用時(shí)，由于支腿及機(jī)身之間為剛性連接，降落過程中會(huì)造成較大的沖擊，易損傷支腿與機(jī)身，且支腿與機(jī)身之間無法拆卸，體積較大，不方便運(yùn)輸。

3、因此針對(duì)上述問題，我們提出用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，以解決上述背景技術(shù)提出的的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，包括置放臺(tái)，所述置放臺(tái)前后側(cè)壁設(shè)置有第一連接塊，所述第一連接塊兩端設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)，所述第一連接塊兩端內(nèi)部設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)，所述置放臺(tái)兩側(cè)外壁固定安裝有兩組第二連接塊，所述第二連接塊上表面固定安裝有連接桿，所述連接桿遠(yuǎn)離第二連接塊的一端設(shè)置有無人機(jī)主體機(jī)架。

3、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述固定結(jié)構(gòu)包括與第一連接塊滑動(dòng)連接的插桿，所述插桿上設(shè)置有滑動(dòng)套環(huán)和固定套環(huán)，其中滑動(dòng)套環(huán)與第一連接塊固定連接，與插桿連接，而固定套環(huán)則與第一連接塊滑動(dòng)連接，與插桿固定連接，所述滑動(dòng)套環(huán)與固定套環(huán)之間固定安裝有第二彈簧。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述插桿一端固定安裝有連接盤，所述連接盤遠(yuǎn)離插桿的側(cè)壁固定安裝有半圓形的拉環(huán)。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述支撐結(jié)構(gòu)包括支腿，所述支腿為傾斜設(shè)計(jì)，所述支腿靠近第一連接塊的一端固定安裝有第三連接塊，所述第一連接塊兩頓開設(shè)有供第三連接塊插入的連接槽，所述第三連接塊內(nèi)部開設(shè)有供插桿插入的插孔。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述支腿遠(yuǎn)離第三連接塊的一端內(nèi)部滑動(dòng)連接有滑桿，所述滑桿底部固定安裝有支腳，所述滑桿上套設(shè)有第一彈簧，且第一彈簧的兩端分別與支腿和支腳固定連接，所述滑桿頂部固定安裝有限位環(huán)。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述無人機(jī)主體機(jī)架外壁左右對(duì)稱分布有兩組機(jī)臂，所述機(jī)臂上設(shè)置有螺旋槳，所述置放臺(tái)上表面固定安裝有電池，所述置放臺(tái)底部固定安裝有多光譜相機(jī)。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述第一連接塊內(nèi)部開設(shè)有第一螺紋孔，所述第一連接塊通過第一螺紋孔與置放臺(tái)固定連接，所述無人機(jī)主體機(jī)架四角處開設(shè)有第二螺紋孔，所述無人機(jī)主體機(jī)架通過第二螺紋孔與連接桿固定連接。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述多光譜相機(jī)，集成于無人機(jī)主體，可以捕捉可見光、近紅外和熱紅外波段的數(shù)據(jù)，具體包括：可見光波段在400nm至700nm,近紅外波段700nm至1400nm和熱紅外波段8μm至14μm,用于監(jiān)測(cè)植被健康、土壤濕度、水體變化生態(tài)因素；

10、基于反射率指數(shù)，利用歸一化植被指數(shù)ndvi公式對(duì)植被狀態(tài)進(jìn)行分析，其中，ndvi的計(jì)算公式為：

11、

12、其中，nir為近紅外波段反射率，red為可見光紅色波段反射率。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述無人無人機(jī)主體內(nèi)還集成了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)pm2.5、pm10、二氧化碳co2、氮氧化物no2、二氧化硫so2污染物的濃度，污染物濃度的計(jì)算公式如下：對(duì)于顆粒物濃度的計(jì)算：

14、

15、其中，c為污染物濃度，v為顆粒物的體積，a為監(jiān)測(cè)區(qū)域的面積；對(duì)于氣體污染物濃度的計(jì)算，濃度直接由傳感器輸出，單位為ppm。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述無人機(jī)配備有g(shù)ps和環(huán)境數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，用于記錄每個(gè)采樣點(diǎn)的地理坐標(biāo)和環(huán)境參數(shù),并通過以下公式計(jì)算溫度變化率：

17、

18、其中，tfinal和tinitial分別為測(cè)量前后溫度，δt為時(shí)間間隔。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步描述：所述無人機(jī)配備有自動(dòng)數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，使用tcp/ip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算公式為：

20、

21、其中，r為數(shù)據(jù)傳輸速率，d為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，t為傳輸時(shí)間。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、本發(fā)明通過在用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)上設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)，組裝支腿時(shí)，拉動(dòng)拉環(huán)，帶動(dòng)插桿移動(dòng)，并擠壓第二彈簧，使第三連接塊能插入第一連接塊內(nèi)部開設(shè)的連接槽內(nèi)部，之后松開對(duì)拉環(huán)的外力，插桿受第二彈簧的彈力，向內(nèi)插進(jìn)第三連接塊內(nèi)部所開設(shè)的插孔內(nèi)部，以方便支腿與第一連接塊之間的組裝，當(dāng)無人機(jī)下落時(shí)，滑桿會(huì)在支腿內(nèi)部向上滑動(dòng)，并將無人機(jī)下落的沖擊力轉(zhuǎn)換成壓縮第一彈簧的壓力，以降低沖擊力會(huì)無人機(jī)及支腿的損傷。

24、通過集成多光譜相機(jī)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、gps與環(huán)境數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，以及自動(dòng)數(shù)據(jù)上傳功能，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高效、精確的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。它能夠?qū)崟r(shí)采集植被、土壤、空氣質(zhì)量等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，減少人工干預(yù)，提升監(jiān)測(cè)效率。實(shí)時(shí)上傳的數(shù)據(jù)可以為研究人員提供及時(shí)的環(huán)境變化信息，支持科學(xué)決策，有助于生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。此技術(shù)方案不僅提升了監(jiān)測(cè)精度，還推動(dòng)了無人機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用與創(chuàng)新。

技術(shù)特征：

1.一種用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，包括置放臺(tái)(1)，其特征在于：所述置放臺(tái)(1)前后側(cè)壁設(shè)置有第一連接塊(2)，所述第一連接塊(2)兩端設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)(3)，所述第一連接塊(2)兩端內(nèi)部設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)(4)，所述置放臺(tái)(1)兩側(cè)外壁固定安裝有兩組第二連接塊(5)，所述第二連接塊(5)上表面固定安裝有連接桿(6)，所述連接桿(6)遠(yuǎn)離第二連接塊(5)的一端設(shè)置有無人機(jī)主體機(jī)架(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述固定結(jié)構(gòu)(4)包括與第一連接塊(2)滑動(dòng)連接的插桿(401)，所述插桿(401)上設(shè)置有滑動(dòng)套環(huán)(402)和固定套環(huán)(403)，其中滑動(dòng)套環(huán)(402)與第一連接塊(2)固定連接，與插桿(401)連接，而固定套環(huán)(403)則與第一連接塊(2)滑動(dòng)連接，與插桿(401)固定連接，所述滑動(dòng)套環(huán)(402)與固定套環(huán)(403)之間固定安裝有第二彈簧(404)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述插桿(401)一端固定安裝有連接盤(405)，所述連接盤(405)遠(yuǎn)離插桿(401)的側(cè)壁固定安裝有半圓形的拉環(huán)(406)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述支撐結(jié)構(gòu)(3)包括支腿(301)，所述支腿(301)為傾斜設(shè)計(jì)，所述支腿(301)靠近第一連接塊(2)的一端固定安裝有第三連接塊(302)，所述第一連接塊(2)兩頓開設(shè)有供第三連接塊(302)插入的連接槽，所述第三連接塊(302)內(nèi)部開設(shè)有供插桿(401)插入的插孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述支腿(301)遠(yuǎn)離第三連接塊(302)的一端內(nèi)部滑動(dòng)連接有滑桿(303)，所述滑桿(303)底部固定安裝有支腳(304)，所述滑桿(303)上套設(shè)有第一彈簧(305)，且第一彈簧(305)的兩端分別與支腿(301)和支腳(304)固定連接，所述滑桿(303)頂部固定安裝有限位環(huán)(306)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述無人機(jī)主體機(jī)架(7)外壁左右對(duì)稱分布有兩組機(jī)臂(8)，所述機(jī)臂(8)上設(shè)置有螺旋槳(9)，所述置放臺(tái)(1)上表面固定安裝有電池(10)，所述置放臺(tái)(1)底部固定安裝有多光譜相機(jī)，所述第一連接塊(2)內(nèi)部開設(shè)有第一螺紋孔(11)，所述第一連接塊(2)通過第一螺紋孔(11)與置放臺(tái)(1)固定連接，所述無人機(jī)主體機(jī)架(7)四角處開設(shè)有第二螺紋孔(12)，所述無人機(jī)主體機(jī)架(7)通過第二螺紋孔(12)與連接桿(6)固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述多光譜相機(jī)，集成于無人機(jī)主體，可以捕捉可見光、近紅外和熱紅外波段的數(shù)據(jù)，具體包括：可見光波段在400nm至700nm,近紅外波段700nm至1400nm和熱紅外波段8μm至14μm,用于監(jiān)測(cè)植被健康、土壤濕度、水體變化生態(tài)因素；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述無人無人機(jī)主體內(nèi)還集成了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)pm2.5、pm10、二氧化碳co2、氮氧化物no2、二氧化硫so2污染物的濃度，污染物濃度的計(jì)算公式如下：對(duì)于顆粒物濃度的計(jì)算：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述無人機(jī)配備有g(shù)ps和環(huán)境數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，用于記錄每個(gè)采樣點(diǎn)的地理坐標(biāo)和環(huán)境參數(shù),并通過以下公式計(jì)算溫度變化率：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，其特征在于：所述無人機(jī)配備有自動(dòng)數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，使用tcp/ip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算公式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的測(cè)繪無人機(jī)，包括置放臺(tái)，置放臺(tái)前后側(cè)壁設(shè)置有第一連接塊，第一連接塊兩端設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)，第一連接塊兩端內(nèi)部設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)，置放臺(tái)兩側(cè)外壁固定安裝有兩組第二連接塊。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)，組裝支腿時(shí)，拉動(dòng)拉環(huán)，帶動(dòng)插桿移動(dòng)，并擠壓第二彈簧，使第三連接塊能插入第一連接塊內(nèi)部開設(shè)的連接槽內(nèi)部，之后松開對(duì)拉環(huán)的外力，插桿受第二彈簧的彈力，向內(nèi)插進(jìn)第三連接塊內(nèi)部所開設(shè)的插孔內(nèi)部，以方便支腿與第一連接塊之間的組裝，當(dāng)無人機(jī)下落時(shí)，滑桿會(huì)在支腿內(nèi)部向上滑動(dòng)，并將無人機(jī)下落的沖擊力轉(zhuǎn)換成壓縮第一彈簧的壓力，以降低沖擊力會(huì)無人機(jī)及支腿的損傷。

技術(shù)研發(fā)人員：王智強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東美陵中聯(lián)環(huán)境工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22