一种用于测量烟地面积的无人机的制作方法

本实用新型涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种用于测量烟地面积的无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机广泛应用于军事、农业、摄影等领域，例如，利用用于无人机侦察、喷洒农药以及航拍等等。另外，中国烟草的各工业企业在一个烟叶生产县有几个甚至十几家烟草工业企业的原料基地单元，一家烟厂也要在不同的烟区建立多个烟叶原料基地单元。在烟叶种植的过程中，每年有严格的计划产量控制，烟叶种植面积必须是固定的，不能多种也不能少种，所以核实种烟土地面积是必须工作。

现有技术中，对烟地面积的测量通常为人工手持GPS绕烟地一圈测面积，然而一些山地烟地居多，切地块分散，一块一块的测量烟地面积不仅危险而且耗费大量时间、人力、物力且效率低下。同时。现有技术中的无人机通过蓄电池为无人机的用电设备(例如，摄像头、指示灯、电机等)供电，当无人机处于非工作状态时，上述的用电设备仍然会耗电，时间久后用电设备仍然会消耗大量的电量，从而使得操控者经常需要为无人机的蓄电池充电，操控者体验感差，并且不够节能环保。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种用于测量烟地面积的无人机，以改善上述的问题。

本实用新型实施例提供的一种用于测量烟地面积的无人机，包括蓄电池、控制器、电机驱动器、电机、飞行姿态检测模块、状态变化唤醒电路、无线视频模块以及无线通信单元，所述无线通信单元包括纽扣电池与无线通信模块，所述无线通信模块与所述纽扣电池电连接，所述控制器分别与所述蓄电池、所述电机驱动器、所述GPS定位器、所述飞行姿态检测模块以及所述无线视频模块电连接，所述状态变化唤醒电路与所述无线通信模块电连接，所述电机驱动器与所述电机电连接，所述状态变化唤醒电路、所述无线通信模块以及所述控制器集成于一系统单芯片，所述无线通信模块用于将接收到的控制命令传递至所述状态变化唤醒电路，所述状态变化唤醒电路用于在获得控制命令后唤醒所述控制器，所述飞行姿态检测模块用于检测飞行姿态信息，所述控制器还用于在被唤醒后将所述飞行姿态信息通过所述无线通信模块发出，所述无线视频模块用于采集视频信息并对采集到的视频信息进行编码处理，所述控制器还用于在被唤醒后将编码处理后的视频信息通过所述无线通信模块发出，所述GPS定位器用于采集所述用于测量烟地面积的无人机的飞行轨迹信息，所述控制器还用于在一定时间内依据所述飞行轨迹信息计算出所述飞行轨迹圈定的面积，并将计算出的飞行轨迹圈定的面积通过无线通信模块发送至一遥控终端。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还包括第一通断切换开关，所述电机驱动器、所述第一通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述飞行姿态检测模块、所述第一通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述无线视频模块、所述第一通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述控制器用于在被唤醒后控制所述第一通断切换开关闭合。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还包括第一通断切换开关与转速传感器，所述飞行姿态检测模块、所述第一通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述无线视频模块、所述第一通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述转速传感器用于检测所述电机的转速，所述控制器用于在被唤醒后且判断到所述电机的转速大于零时，控制所述第一通断切换开关闭合。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还设置有风力发电装置，所述风力发电装置与所述蓄电池电连接。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还设置有稳压电路，所述风力发电装置、所述稳压电路以及所述蓄电池依次电连接。

进一步地，所述飞行姿态信息包括俯仰角速率、横滚角速率、偏航角速率以及当前飞行高度高度，所述飞行姿态检测模块包括有陀螺仪、加速度传感器以及大气压传感器，所述陀螺仪、所述加速度传感器、所述大气压传感器均与所述控制器电连接，所述陀螺仪用于检测所述俯仰角速率、横滚角速率以及偏航角速率，所述加速度传感器用于检测加速度，所述大气压传感器用于检测当前飞行高度的气压，所述控制器用于依据所述加速度对检测到的俯仰角速率、横滚角速率以及偏航角速率进行修正，并依据所述当前飞行高度的气压计算出用于测量烟地面积的无人机当前的飞行高度，并将修正后的俯仰角速率、横滚角速率、偏航角速率以及计算得出的飞行高度发出。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还设置有PM2.5传感器，所述控制器与所述PM2.5传感器电连接，所述PM2.5传感器用于检测空气中PM2.5颗粒的含量，所述控制器还用于在被唤醒后将检测到PM2.5颗粒的含量通过无线通信模块发出。

进一步地，所述用于测量烟地面积的无人机还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接，所述温度传感器用于采集环境温度信息，所述控制器还用于在被唤醒后将检测到的环境温度信息发出。

进一步地，所述无线视频模块包括摄像头，所述用于测量烟地面积的无人机包括有外壳，所述外壳设置有万向接，所述摄像头通过所述万向接与所述外壳活动连接，所述控制器还用于在接收到摄像角度调整指令后，控制所述电机驱动器驱动所述电机控制所述万向接转动。

进一步地，所述摄像头为可变焦摄像头，所述控制器还用于在接收到变焦指令后控制所述可变焦摄像头调节焦距。

与现有技术相比，本实用新型的提供的一种用于测量烟地面积的无人机，通过在用于测量烟地面积的无人机设置状态变化唤醒电路，在无线通信模块接收到遥控终端发出控制命令之前，控制器处于休眠状态，此时控制器、无线视频模块、飞行姿态检测模块、电机以及电机驱动器均不耗电，当状态变化唤醒电路通过无线通信模块接收到控制指令时，此时状态变化唤醒电路唤醒控制器，此时控制器依据接收到的控制命令控制用于测量烟地面积的无人机与控制命令关联的电子元件执行相应的操作。整个过程中，由于用于测量烟地面积的无人机的用电设备仅仅是在被唤醒时才耗电，节能环保，避免了操控者频繁的对蓄电池进行充电，提高了操控者的体验感，并且将状态变化唤醒电路、无线通信模块以及控制器集成于一系统单芯片，无需安装外围的电路和元器件，结构简单，制造成本低，并且进一步降低了耗能，从而延长了用于测量烟地面积的无人机的续航时间。另外，在测量烟地面积的过程中，工作人员仅需利用遥控器站在原地不动操控，即可实现观察到每块烟地面积的读数，同时无需回收无人机即可开始下一块烟地面积测量，省时省力，用户体验感高。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型较佳实施例提供的用于测量烟地面积的无人机的第一种实施方式的电路连接框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的用于测量烟地面积的无人机的第二种实施方式的电路连接框图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：蓄电池101，控制器102，电机驱动器103，电机104，飞行姿态检测模块105，陀螺仪106，加速度传感器107，大气压传感器108，无线通信单元109，纽扣电池110，无线通信模块111，系统单芯片112，状态变化唤醒电路113，第一通断切换开关114，PM2.5传感器115，温度传感器116，无线视频模块117，摄像头118，图像编码模块119，稳压电路120，风力发电装置121。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机广泛应用于军事、农业、摄影等领域，例如，利用用于无人机侦察、喷洒农药以及航拍等等。另外，中国烟草各工业企业在一个烟叶生产县有几个甚至十几家烟草工业企业的原料基地单元，一家烟厂也要在不同的烟区建立多个烟叶原料基地单元。在烟叶种植的过程中，每年有严格的计划产量控制，烟叶种植面积必须是固定的，不能多种也不能少种，所以核实种烟土地面积是必须工作。

现有技术中，对烟地面积的测量通常为人工手持GPS绕烟地一圈测面积，然而一些山地烟地居多，切地块分散，一块一块的测量烟地面积不仅危险而且耗费大量时间、人力、物力且效率低下。同时。现有技术中的无人机通过蓄电池为无人机的用电设备(例如，摄像头、指示灯、电机等)供电，当无人机处于非工作状态时，上述的用电设备仍然会耗电，时间久后用电设备仍然会消耗大量的电量，从而使得操控者经常需要为无人机的蓄电池充电，操控者体验感差，并且不够节能环保。

有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供了一种用于测量烟地面积的无人机。该用于测量烟地面积的无人机包括蓄电池、控制器、电机驱动器、电机、飞行姿态检测模块、状态变化唤醒电路、无线视频模块以及无线通信单元，无线通信单元包括纽扣电池与无线通信模块，控制器分别与蓄电池、电机驱动器、飞行姿态检测模块以及无线视频模块电连接，状态变化唤醒电路与无线通信模块电连接，电机驱动器与电机电连接，状态变化唤醒电路、无线通信模块以及控制器集成于一系统单芯片。该用于测量烟地面积的无人机的用电设备仅仅是在被唤醒时才耗电，节能环保，避免了操控者频繁的对蓄电池进行充电，并且无需安装外围的电路和元器件，结构简单，制造成本低，并且进一步地降低了耗能，从而延长了用于测量烟地面积的无人机的续航时间，工作人员仅需利用遥控器站在原地不动操控，即可实现观察到每块烟地面积的读数，同时无需回收无人机即可开始下一块烟地面积测量，省时省力。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参阅图1、图2，本实用新型实施例提供的一种用于测量烟地面积的无人机，包括蓄电池101、控制器102、电机驱动器103、电机104、飞行姿态检测模块105、状态变化唤醒电路113、GPS定位器122、无线视频模块117以及无线通信单元109。无线通信单元109包括纽扣电池110与无线通信模块111，无线通信模块111与纽扣电池110电连接。控制器102分别与蓄电池101、电机驱动器103、飞行姿态检测模块105以及无线视频模块117电连接。状态变化唤醒电路113与无线通信模块111电连接，电机驱动器103与电机104电连接。状态变化唤醒电路113、无线通信模块111以及控制器102集成于一系统单芯片112。将状态变化唤醒电路113、无线通信模块111以及控制器102集成于一系统单芯片112，无需安装外围的电路和元器件，结构简单，制造成本低，并且进一步地降低了耗能，从而延长了用于测量烟地面积的无人机的续航时间。

GPS定位器122用于采集所述用于测量烟地面积的无人机的飞行轨迹信息，控制器102还用于在一定时间内依据所述飞行轨迹信息计算出飞行轨迹圈定的面积，并将计算出的飞行轨迹圈定的面积通过无线通信模块发送至一遥控终端。这样在测量烟地面积的过程中，工作人员仅需利用遥控器站在原地不动操控，即可实现观察到每块烟地面积的读数，省时省力，用户体验感高。并且由于该用于测量烟地面积的无人机测面积时具有定位功能，因而可将每块烟地定位，操作者可在遥控器输入被测量烟地的农户基础信息，在烟地面积测量结束后，可实现将每个农户烟地基础信息导出到电脑，为烟草公司与每位烟农签订烟叶种植收购合同提供依据。另外，考虑到因为若该用于测量烟地面积的无人机在对烟地进行测量时，若该用于测量烟地面积的无人机上下颠簸会导致GPS定位器122采集到的飞行轨迹信息不准确，从而导致计算得出的烟地面积不准确，因此工作人员在操控时，应该尽量保证无人机保证平稳飞行，从而保证无人机测量得出的烟地面积的准确度。

无线通信模块111用于将接收到的控制命令传递至状态变化唤醒电路113，状态变化唤醒电路113用于在获得控制命令后唤醒控制器102。飞行姿态检测模块105用于检测飞行姿态信息，控制器102还用于在被唤醒后将飞行姿态信息通过无线通信模块111发出。

本实施例中，飞行姿态信息包括俯仰角速率、横滚角速率、偏航角速率以及当前飞行高度高度。飞行姿态检测模块105包括有陀螺仪106、加速度传感器107以及大气压传感器108，陀螺仪106、加速度传感器107、大气压传感器108均与控制器102电连接。陀螺仪106用于检测俯仰角速率、横滚角速率以及偏航角速率，加速度传感器107用于检测用于测量烟地面积的无人机的加速度，大气压传感器108用于检测用于测量烟地面积的无人机当前飞行高度的气压，控制器102用于依据加速度对检测到的俯仰角速率、横滚角速率以及偏航角速率进行修正，并依据当前飞行高度的气压计算出用于测量烟地面积的无人机当前的飞行高度，并将修正后的俯仰角速率、横滚角速率、偏航角速率以及计算得出的飞行高度发送至一遥控终端，操控者即可在遥控终端查看到飞行姿态信息。

无线视频模块117用于采集视频信息并对采集到的视频信息进行编码处理，控制器102还用于在被唤醒后将编码处理后的视频信息通过无线通信模块111发出。具体地，无线视频模块117包括摄像头118与图像编码模块119，摄像头118用于采集视频信息，图像编码模块119用于对采集到的视频信息进行编码处理。该用于测量烟地面积的无人机包括有外壳，外壳设置有万向接，摄像头118通过万向接与外壳活动连接，控制器102还用于在接收到摄像角度调整指令后，控制电机驱动器103驱动电机104控制万向接转动。

考虑到当用于测量烟地面积的无人机用于航拍时，若用于测量烟地面积的无人机航拍的区域为山谷或者丛林，有的区域被山棱或者树木挡住，拍摄不到，因此在利用万向接将摄像头118与用于测量烟地面积的无人机的电机104连接，当摄像头118需要拍摄的区域被山棱或者树木挡住时，操控者可通过遥控终端发送摄像角度调节指令至控制器102，控制器102接收到摄像角度调节指令后即控制电机驱动器103驱动电机104控制万向接转动，从而带动摄像头118调整摄像角度。优选地，摄像头118可采用可变焦摄像头118，控制器102还用于在接收到变焦指令后控制可变焦摄像头118调节焦距。采用可变焦摄像头118，操控者可在遥控终端发送变焦指令以控制摄像头118变焦，可以在不改变用于测量烟地面积的无人机的飞行位置对远处的画面进行清晰录像，方便快捷。

另外，作为一种实施方式，用于测量烟地面积的无人机还可以包括第一通断切换开关114，电机驱动器103、第一通断切换开关114以及控制器102依次电连接，飞行姿态检测模块105、第一通断切换开关114以及控制器102依次电连接，无线视频模块117、第一通断切换开关114以及控制器102依次电连接，控制器102用于在被唤醒后控制第一通断切换开关114闭合。这样设置在控制器102被唤醒之前，电机驱动器103、无线视频模块117以及飞行姿态检测模块105均完全不耗电，进一步降低了该用于测量烟地面积的无人机的能耗。

如图2所示，作为另外一种实施方式，第一通断切换开关114与转速传感器，所述飞行姿态检测模块105、所述第一通断切换开关114以及所述控制器102依次电连接，所述无线视频模块117、所述第一通断切换开关114以及所述控制器102依次电连接，所述转速传感器用于检测所述电机104的转速，所述控制器102用于在被唤醒后且判断到所述电机104的转速大于零时，控制所述第一通断切换开关114闭合。当电机104的转速大于零时，说明用于测量烟地面积的无人机已经处于工作状态，此时控制第一通断开关闭合，飞行姿态检测模块105、无线视频模块117才耗电，在电机104的转速等于零时，用于测量烟地面积的无人机处于非工作状态，此时飞行姿态检测模块105、无线视频模块117均完全不耗电，进一步降低了该用于测量烟地面积的无人机的能耗。

较佳地，所述用于测量烟地面积的无人机还设置有风力发电装置121和稳压电路120，风力发电装置121、稳压电路120与蓄电池101电连接。具体地，风力发电装置121包括壳体、风扇叶盘以及发电机104，壳体设有通风口，发电机104位于壳体内，风扇叶盘包括固定圈和多个扇叶，每个扇叶与固定圈的外壁固定连接，风扇叶盘通过固定圈套设于发电机104的转子轴外，发电机104与蓄电池101电连接。当用于测量烟地面积的无人机在飞行时附近会产生气流，风力发电装置121可利用用于测量烟地面积的无人机在飞行时产生的风力进行发电，发电的电能储存于蓄电池101内，进一步避免了频繁的更换蓄电池101，并且节能环保。稳压电路120可保证当电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路，避免了蓄电池101为用于测量烟地面积的无人机提供的电能不稳定而出现测量数据不标准情况。

该用于测量烟地面积的无人机还设置有PM2.5传感器115，控制器102与PM2.5传感器115电连接，PM2.5传感器115用于检测空气中PM2.5颗粒的含量，控制器102还用于在被唤醒后将检测到PM2.5颗粒的含量通过无线通信模块111发出。PM2.5颗粒为大气中直径小于或等于2.5微米的微颗粒物，富含大量的有毒、有害物质，对人体的健康有害，在用于测量烟地面积的无人机设置PM2.5传感器115，操控者可在遥控终端远程观察用于测量烟地面积的无人机飞行区域空气污染情况，方便快捷。

该用于测量烟地面积的无人机还设置有温度传感器116，温度传感器116与控制器102电连接，温度传感器116用于采集环境温度信息，控制器102还用于在被唤醒后将检测到的环境温度信息发出。温度传感器116可采集用于测量烟地面积的无人机当前所处的区域的环境温度，控制器102可将将检测到的环境温度信息发送至遥控终端，操控者即可在遥控终端远程查看到用于测量烟地面积的无人机当前所处区域的温度，方便快捷。

综上，本实用新型的提供的一种用于测量烟地面积的无人机，通过在用于测量烟地面积的无人机设置状态变化唤醒电路113，在无线通信模块111接收到遥控终端发出控制命令之前，控制器102处于休眠状态，此时控制器102、无线视频模块117、飞行姿态检测模块105、电机104以及电机驱动器103均不耗电，当状态变化唤醒电路113通过无线通信模块111接收到控制指令时，此时状态变化唤醒电路113唤醒控制器102，此时控制器102依据接收到的控制命令控制用于测量烟地面积的无人机与控制命令关联的电子元件执行相应的操作。整个过程中，由于用于测量烟地面积的无人机的用电设备仅仅是在被唤醒时才耗电，节能环保，避免了操控者频繁的对蓄电池101进行充电，提高了操控者的体验感，并且将状态变化唤醒电路113、无线通信模块111以及控制器102集成于一系统单芯片112，无需安装外围的电路和元器件，结构简单，制造成本低，并且进一步地降低了耗能，从而延长了用于测量烟地面积的无人机的续航时间。另外，在测量烟地面积的过程中，工作人员仅需利用遥控器站在原地不动操控，即可实现观察到每块烟地面积的读数，同时无需回收无人机即可开始下一块烟地面积测量，省时省力，用户体验感高。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。