基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及面积测量技术领域，具体涉及一种基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置。
【背景技术】
[0002]现代农业生产越来越趋向于自动化、机械化，比如说农村收割水稻就基本上全部使用收割机进行收割。在收割水稻之前，总会看到有人拿着面积测量仪对田地进行面积测量。不仅仅在农业生产，在林业保护，工程项目等等各个方面都要用到面积测量，面积测量已经遍布社会方方面面，显得尤为重要。
[0003]传统的测量方法主要有皮尺测量方法，经玮仪结合过程测量的方法，全站仪的测量方法以及面积测量仪，现在大多已经逐步发展到了 GPS测量技术阶段。
[0004]现有的面积测量仪虽然可以测量出面积，但还是有一些不足之处的，主要存在以下缺点:(1)测量时，人必须手持测量仪绕待测地走一圈，测量面积稍大就会耗时耗力，工作效率低。(2)对人的移动速度还有要求，人手持测量仪的移动速度不可过快也不可过慢，要求人匀速走动。(3)无法测量人不能到达的恶劣环境的面积。(4)自动化程度不高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结果简单，省时省力的基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置。
[0006]本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0007]一种基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置，包括四轴飞行器、地面接收器和遥控器，所述四轴飞行器通过无线数据传输与地面接收器实现通信连接，所述遥控器用于遥控四轴飞行器；
[0008]所述地面接收器两侧通过紧固件与遥控器进行连接，所述遥控器正面的左右两边分别设有油门控制杆和方向控制杆，所述遥控器的正前方设有遥控器天线，所述地面接收器内部内嵌STC89C51单片机控制板，在所述地面接收器上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏通过导线和STC89C51单片机控制板连接，在液晶显示屏的右侧设有四个输入按键，复位按键，电源开关以及电源指示灯，其中输入按键、复位按键和电源指示灯通过导线和STC89C51单片机控制板连接，所述输入按键可以选择输入相关的参数，如选择面积以何种单位显示等等，同时在地面接收器外部的左侧留有无线数据接收模块的接口，此接口通过导线与内部电路连接，方便使用；
[0009]所述四轴飞行器上搭载有STM32单片机主控板和GPS定位信息采集模块，所述STM32单片机主控板主要用于控制四轴飞行器的稳定飞行，同时，还用于读取GPS定位信息采集模块内部收到的定位数据。
[0010]所述地面接收器内部的无线数据接收模块和STM32单片机主控板的无线数据发送模块通信后获取到GPS的定位数据，STC89C51单片机对获取到的定位数据进行处理，并将处理结果显示到液晶显示屏上，实现面积的测量。
[0011]系统运行流程:该装置工作时，使用人员手持地面接收器和遥控器，使用人员可以用遥控器控制四轴飞行器在待测地上空飞行一周即可。四轴飞行器搭载了 GPS定位信息采集模块，可以对四轴飞行器进行实时定位，同时接收到定位信息后通过无线数据传输将定位信息传送给地面接收器，地面接收器根据定位信息计算面积，当飞行器绕待测地飞行一周结束时，地面接收器会将计算好的面积显示在液晶显示屏上，系统工作完成。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型以四轴飞行器为载体，STM32单片机为主控单元，搭载高精度GPS集成模块，对四轴飞行器进行全方位定位，同时通过无线连接将数据传输给地面接收器，进行处理之后，从而实现对面积的测量；这样，人只需要控制飞行器的遥控器，控制飞行器绕待测地飞行一周即可，无需绕待测地走一圈；面积测量则变得简单，高效；尤其是针对较大面积测量，效果则更为明显。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型地面接收器和遥控器连接示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0015]参见图1，一种基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置，包括四轴飞行器、地面接收器2和遥控器5，四轴飞行器通过无线数据传输与地面接收器2实现通信连接，遥控器5用于遥控四轴飞行器；四轴飞行器上搭载有STM32单片机主控板和GPS定位信息采集模块，STM32单片机主控板主要用于控制四轴飞行器的稳定飞行，同时，还用于读取GPS定位信息采集模块内部收到的定位数据。地面接收器2内部的无线数据接收模块和STM32单片机主控板的无线数据发送模块通信后获取到GPS的定位数据，STC89C51单片机对获取到的定位数据进行处理，并将处理结果显示到液晶显示屏上，实现面积的测量。无线通信模块有两个部分，一个是用于连接遥控器和四轴飞行器的接收机，保证四轴飞行器的稳定飞行，另外一个是用于远距离传输GPS的定位信息，即用于STM32主控板和地面接收器之间的通信。
[0016]地面接收器2两侧通过紧固件4与遥控器5进行连接，遥控器5正面的左右两边分别设有油门控制杆6和方向控制杆7，器遥控器5的正前方设有遥控器天线1，地面接收器2内部内嵌STC89C51单片机控制板，在地面接收器2上设有液晶显示屏12，液晶显示屏12通过导线和STC89C51单片机控制板连接，在液晶显示屏12的右侧设有四个输入按键11，复位按键8，电源开关10以及电源指示灯9，其中输入按键11、复位按键8和电源指示灯11通过导线和STC89C51单片机控制板连接，输入按键11可以选择输入相关的参数，如选择面积以何种单位显示等等，同时在地面接收器2外部的左侧留有无线数据接收模块的接口 3，此接口 3通过导线与内部电路连接，方便使用。
[0017]系统工作时，由用户通过按键决定系统是否开始测量，当用户通过按键输入确定测量时，地面接收器开始接收由飞行器无线通信模块传送的定位数据，并将定位数据保存。此时，用户只需控制飞行器绕待测地飞行一周即可。当飞行一周结束时，用户按下停止键，地面接收器停止接收定位信息。飞行结束后，地面接收器开始计算面积，先将大地坐标系中的点转换为平面坐标系中的点，其中，转换的公式是:(R为地球半径，X为经度，Y为玮度，则在地球表面Y玮度处，单位均为米)经玮差一度的方格面积A为:
[0018]X = 2 JT RX/360 ；
[0019]y = 2 JT RYcosY/360 ；
[0020]A = 2 JT RX/360*2 π RYcosY/360 = (2 π 6371116/360) 2CosY ；
[0021]通过虚拟连接所有的点，即可得到平面坐标系中的封闭图形。在平面坐标系中，我们取平面坐标系的单位长度为10米，则一个方格的面积就是100平方米。将转换到平面坐标系中的所有坐标点中的四个最边缘的点找到，即最左边，最右边，最上边，最下边四个最边缘的点，这四个点可以构成一个规则的矩形，对于矩形中多出的面积，可以用数学积分计算得到。则待测地的面积等于矩形面积减去多出的面积。
[0022]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置，器特征在于，包括四轴飞行器、地面接收器和遥控器，所述四轴飞行器通过无线数据传输与地面接收器实现通信连接，所述遥控器用于遥控四轴飞行器； 所述地面接收器两侧通过紧固件与遥控器进行连接，所述遥控器正面的左右两边分别设有油门控制杆和方向控制杆，所述遥控器的正前方设有遥控器天线，所述地面接收器内部内嵌STC89C51单片机控制板，在所述地面接收器上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏通过导线和STC89C51单片机控制板连接，在液晶显示屏的右侧设有四个输入按键，复位按键，电源开关以及电源指示灯，其中输入按键、复位按键和电源指示灯通过导线和STC89C51单片机控制板连接。2.根据权利要求1所述的基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置，其特征在于:所述四轴飞行器上搭载有STM32单片机主控板和GPS定位信息采集模块，所述STM32单片机主控板主要用于控制四轴飞行器的稳定飞行，同时，还用于读取GPS定位信息采集模块内部收到的定位数据。
【专利摘要】一种基于四轴飞行器的农田面积自动测量装置，包括四轴飞行器、地面接收器和遥控器，所述四轴飞行器通过无线数据传输与地面接收器实现通信连接，所述遥控器用于遥控四轴飞行器；本实用新型以四轴飞行器为载体，STM32单片机为主控单元，搭载高精度GPS集成模块，对四轴飞行器进行全方位定位，同时通过无线连接将数据传输给地面接收器，进行处理之后，从而实现对面积的测量；这样，人只需要控制飞行器的遥控器，控制飞行器绕待测地飞行一周即可，无需绕待测地走一圈；面积测量则变得简单，高效；尤其是针对较大面积测量，效果则更为明显。
【IPC分类】G01B15/00
【公开号】CN204944459
【申请号】CN201520269249
【发明人】吴朋, 王宪菊, 韦永梅, 董秀英
【申请人】阜阳师范学院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年4月29日