基于网络平台的植保无人机通信系统设计

以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。     

长潭灌区通信系统的研究与建设

针对长潭灌区现有通信系统所存在的不足,以水利信息化发展为指导方向,通过对灌区信息数据研究与采集模式的了解,在分析灌区旧系统的优势与不足的基础上,根据灌区经验,对灌区信息与各种通信方式进行比较与研究。通过无线信息传输与网络信息传输两种方式,对灌区通信系统进行改进。     

长潭灌区通信系统的研究与建设

针对长潭灌区现有通信系统所存在的不足,以水利信息化发展为指导方向,通过对灌区信息数据研究与采集模式的了解,在分析灌区旧系统的优势与不足的基础上,根据灌区经验,对灌区信息与各种通信方式进行比较与研究。通过无线信息传输与网络信息传输两种方式,对灌区通信系统进行改进。     

基于DTN算法的无人机信息检测处理系统设计

针对恶劣和复杂多变的环境下无人机信息检测和传输出现延迟和中断的问题,基于DTN算法对无人机的信息检测处理传输系统进行了设计和改进,系统主要由为飞控系统、地面控制系统、通讯系统和电源管理模块组成。通过对通信系统中的空间混合DTN网络进行设计,包括定义路由决策过程并对状态集合、行为集合、状态转移概率和目标概率进行计算,得到网络信息传输的最佳路径。通过试验验证无人机的信息检测处理系统的性能,结果表明:系统可以以较低的误码率完成信息的检测和传输。     

基于网络安全理念的智能植保机设计研究

以植保无人机通信网络安全为研究对象,通过对植保无人机总体应用技术及无人机通信系统进行分析,分析了无人机通信网络安全的影响因素,并提出一种通过飞行轨迹进行安全预测、通信网络中注入噪音以及协作多点通信方式的网络通信优化措施。仿真实验表明:该优化措施能够有效地保障植保无人机在作业过程中通信数据传输安全性,具有一定的推广价值。     

基于nRF24L01植保无人机无线数据传输系统设计

设计开发基于nRF24L01的无人机植保无线数据传输采集控制系统,该系统主要由机载作业系统和地面遥控作业系统两部分组成。机载作业系统由51单片机将无人机植保作业系统传感器及作业状态数据采集计算,通过nRF24L01无线数据传输模块,与地面遥控作业系统进行控制数据的双向传输,实现无人机植保作业信息的数据传输以及作业控制。介绍植保系统的硬件结构组成、无线传输软件设计、无线传输协议和参数设定以及软硬件的调试。通过实际应用,该系统运行平稳,性能可靠,实现植保作业的数据精准化、控制变量化。     

基于深度学习的农用无人机自主避障研究

针对目前农用植保无人机(UAV)自主避障能力弱及避障系统繁琐等问题,提出了一种适用于植保无人机的基于深度学习的端到端自主避障方式。利用植保无人机挂载的双目相机实时采集图像,当检测到障碍物与植保无人机距离≤5m时,自主避障系统启动,将采集图像预处理后输入卷积神经网络,输出姿态角与油门量控制无人机自主飞行与避障,同时卷积神经网络通过手动飞行采集信息进行训练。实验结果表明:该方法能使植保无人机对农田常见障碍物房屋、树木、电线杆等做出自主避障,且模型具有一定的泛化能力,适当训练后,可将此避障方式应用于复杂环境下的植保无人机自主避障。     

植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析

应用无人机开展植保作业是有效防治病虫害的重要途径。本文对植保无人机行业发展和相关应用研究进行了综述,分别从植保无人机飞控系统、单机作业航线规划、多机作业调度场景及优化方法 3个角度进行了阐述,以增强植保无人机作业效果与提高作业效率为目标,分析了植保无人机飞行控制系统及航线规划与调度的研究现状。针对植保无人机因作业精度要求高而导致其飞控系统制造成本高的问题,提出应研发低成本、高精度、可适应植保无人机作业需求的测姿器件,开发相应的姿态估计算法;针对植保无人机航线规划、优化调度模型与实际作业需求不匹配的情况,总结了单机作业航线规划与多机调度优化场景、约束条件与优化方法。最后,提出应研发植保无人机自动补给平台,构建基于多机协同的作业管理与调度优化模型,以增强植保无人机在复杂作业环境中的作业效果,提高作业效率。     

用电信息系统采集终端通信方式的分析

文章通过对用电信息采集系统电力载波传输、无线传输两种目前常用的通信方式进行分析和比较。结合供区的用电环境给出了不同的采集方案。     

遗传算法在植保无人机控制系统中的应用

以无人机飞行控制系统为研究对象,通过对植保无人机的应用进行分析,提出一种双闭环控制方式的植保无人机飞行控制系统。由于作业需求,植保无人机飞行轨迹应根据作业状态进行不断调整,有效避开飞行航线中的障碍物,因此控制系统中兼容一种基于遗传算法的植保无人机飞行避障算法。仿真实验表明：植保无人机在飞行过程中能够有效进行单障碍及多障碍的规避,避障过程存在较小的误差,不会对植保无人机的作业状态产生影响;不同飞行速度对无人机的避障会产生不同程度的误差影响,速度越高,误差越大。     

农用植保旋翼无人机地面监控系统的设计与实现

植保无人机凭借其低成本、高效率、精准快速作业等优点,在农业植保领域得到快速发展,成为现代农业的一种重要装备。为了能够实时远程监控农用植保旋翼无人机的飞行状态信息,提高无人机飞行作业安全和作业质量,进行更好的飞行控制管理,设计并实现了植保旋翼无人机地面监控系统,可实现与植保无人机的远距离实时通信、监测飞行姿态、显示飞行作业轨迹和飞行控制等操作。地面监控系统采用嵌入式树莓派2作为硬件平台,2.4G无线模块实现数据收发,使用跨平台C++图形用户界面应用程序框架Qt对地面监控系统软件功能和交互界面进行开发,并制定了旋翼无人机与地面监控系统之间的数据通讯协议。该系统实际测试表明:监控系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农用植保旋翼无人机实时监控与操作。     

农业物联网的发展及关键技术应用进展

农业物联网的出现,对推动信息化与农业现代化融合、精细农业的应用与实践等具有至关重要的作用。为此,主要从农业物联网的架构模型、农业物联网关键技术,以及农业物联网信息感知技术、农业物联网信息传输技术、农业物联网信息处理技术等应用进展方面进行综述,并对农业物联网的前景进行分析和展望。     

多频与无线传感融合下的植保无人机通信系统研究

为进一步提高植保无人机的通信质量与整机作业效率,以多频与无线传感融合通信机理为出发点,针对其通信系统进行设计。在深入理解无人机作业特点与通信控制目标的基础上,侧重通信链路质量与数据收发成功率等关键指标,建立无人机多频无线传感通信模型,以通信系统多频与无线传感融合设计框架为依托,进行硬件选型与软件控制模块设计。多频无线传感融合通信试验表明:通信系统经合理调度及多频无线融合,通信误差率平均可保持在2.889%,整机一次作业完成时间效率提高了12.83%;作业过程各通信节点设置准确合理,整机工作效率可由传统无线式的89.90%提高到93.20%。该设计满足多频融合数据传输稳定、高效的作业要求,具有很好的参考价值。     

基于物联网技术的农业灌溉系统精准控制研究

为进一步提高我国农业灌溉系统的精准化水平,结合具有强大传感识别与智能嵌入特点的物联网技术,针对灌溉系统的精准控制展开研究。规划基于物联网技术的农业灌溉系统架构,搭建精准控制模型,以多传感器融合理念为主线,进行系统硬件选型与软件设计,并展开精准控制性能试验。试验结果表明:灌溉系统的多功能传感器数据采集与传输模块精准化程度高,土壤湿度系统监测值与实地测量值之间的相对误差控制在2%以内;在保证系统数据信号传输条件一致情况下,基于物联网技术精准控制算法,系统信息控制处理精准度可提高7.50%,灌溉作业效率可达90%以上;系统运行稳定,具有较好地推广前景,可为智慧农业发展提供优化方向。     

高速公路信息传输技术的应用对比

高速公路信息传输技术正日益成为支撑高速公路日常运营管理网络的重要手段,其主要是以通信系统为载体,用特定的传输方式实现高速公路收费或路况等信息的采集、上传和发布。该文在分析、对比高速公路信息传输技术在监控网络系统中应用的基础上,重点阐述了以太网传输模式相对于串口通信模式在高速公路信息传输中的应用优势。      

基于Android系统的植保无人机监控软件设计

以Android为系统开发平台,设计一种植保无人机监控系统,可实现植保无人机飞行过程的移动控制。通过对植保无人机监控系统功能模块进行设计,并从Android基础理论出发,进行植保无人机控制系统软件设计,完成无人机植保作业过程中的状态监控及飞行控制。测试结果表明:该植保无人机监控系统能够有效地对无人机飞行过程进行控制。     

基于无人机平台的智慧农业系统研究与应用

智慧农业是利用数字技术、数据分析和人工智能等先进技术手段,对农业生产进行精细化管理和智能化决策的一种新型农业生产模式。它可以通过实时监测、预测和调控土壤、气象、水文、植物生长情况等各方面信息,为农业生产提供高效、经济、环保的解决方案。无人机的应用给智慧农业发展带来了巨大推力,既可提高农业工作的效率、降低成本,同时也为智慧农业更加智能化、精细化提供了必要的技术支持。因此,课题组通过分析基于无人机平台的智慧农业发展现状,剖析无人机在智慧农业中的应用优势和应用场景,重点对数据获取端的数据感知系统功能、农业植保无人机任务载荷系统功能、农业植保无人机和农情监测无人机选型进行了详细论述。     

基于DER通信技术的农用无人机远程监控系统设计

针对农用无人机数据传输不稳定的问题,基于DER通信技术对农用无人机的远程监控系统进行了设计。该无人机的远程监控系统主要分为3个模块,即无人机飞行器、DER并网监控通信系统和地面远程监控系统。通过设计无人机的监控平台,采用全局粒子性算法对无人机航迹进行规划,保证了远程监控系统对无人机飞行状态的实时监控。对无人机监控系统的数据传输和航迹规划进行了试验,结果表明:监控系统可以完成数据和视频图像的传输,并可对无人机的航迹进行有效的规划。     

电缆管道监控系统

电缆管道监控系统设备以太阳能的方式供电,安全环保,通信方式以GPRS传输所监测的数据,并可根据监测要求设定部分报警数值,系统采用B/S架构,方便管理人员即时查询数据,能够满足在线监测需求,是一套保障电力电缆安全运行的理想系统。     

基于计算机控制的水肥一体机通信系统模块设计

针对水肥一体机智能化程度不高、数据传输不够稳定的问题,设计了基于计算机控制的水肥一体机,并对通信系统模块进行了改进。水肥一体机的主要组成部分为核心控制器、数据采集模块、灌溉施肥模块、通信系统模块和报警模块。其中,通信系统模块采用构件无线传感网络(WSN),融合ZigBee和GPRS无线网的方式传递数据信息,通过对通信系统架构和通信节点进行设计,以保证数据快速、准确的传输。试验结果表明:通信系统可以满足数据准确、快速传输的要求,灌溉作业状态稳定,能够根据土壤状态及时进行灌溉作业。