一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房的制作方法

本發(fā)明涉及檢測(cè)無(wú)人機(jī)作業(yè)性能的技術(shù)，具體是指一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房。

背景技術(shù)：

最近幾年，農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)在作物噴灑農(nóng)藥、植物授粉、撒播、農(nóng)田信息遙感等領(lǐng)域迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)呈現(xiàn)出百花齊放的發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)人機(jī)的種類繁多：油動(dòng)單旋翼、電動(dòng)單旋翼、電動(dòng)多旋翼和油動(dòng)多旋翼。農(nóng)田噴灑農(nóng)藥逐步從人工過(guò)渡到了無(wú)人機(jī)作業(yè)，雖然無(wú)人機(jī)作業(yè)得到了大力推廣，但在實(shí)際作業(yè)中飛機(jī)作業(yè)不穩(wěn)定，存在大量重噴、漏噴、藥物飄移等問(wèn)題，甚至還存在墜機(jī)的危險(xiǎn)。例如植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)效果受室外多風(fēng)環(huán)境的影響，在風(fēng)力較小的情況下會(huì)產(chǎn)生微弱的飄移，在大風(fēng)力的條件下，霧滴飄移嚴(yán)重甚至威脅到無(wú)人機(jī)的正常飛行，因此檢測(cè)無(wú)人機(jī)作業(yè)性能的技術(shù)成為本領(lǐng)域的迫切需要。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)植保無(wú)人機(jī)室外飛行作業(yè)性能檢測(cè)通常采用田間測(cè)試和風(fēng)洞研究。田間測(cè)試雖然可以在最為真實(shí)的條件下進(jìn)行，但是由于氣象因素的不穩(wěn)定性和不可控性，田間試驗(yàn)結(jié)果很難重復(fù)，使得確定某一因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響和對(duì)該因素的作用進(jìn)行量化變得非常困難。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者采用室內(nèi)風(fēng)洞試驗(yàn)研究霧滴飄移量、不同種類噴頭的噴施效果并取得了一定的進(jìn)展，但是風(fēng)洞試驗(yàn)所需成本高，因此設(shè)計(jì)一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房具有顯著的科學(xué)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房。該風(fēng)房滿足無(wú)人機(jī)自由飛行的高度、寬度和長(zhǎng)度，模擬無(wú)人機(jī)室外作業(yè)的風(fēng)環(huán)境，并且提供包括風(fēng)向角、風(fēng)速等參數(shù)條件的測(cè)定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案。

一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房，其特征在于：包括房體和風(fēng)機(jī)固定裝置、滑軌、風(fēng)機(jī)組成的工作單元；其中：

所述提供無(wú)人機(jī)飛行及滑軌安裝的空間的房體的房頂為半圓柱面形，房體地面到半圓柱面房頂?shù)膱A心垂直距離不小于無(wú)人機(jī)正常作業(yè)的最大飛行高度，房體的寬度不小于無(wú)人機(jī)正常作業(yè)有效噴幅的4倍，房體的長(zhǎng)度不小于飛行員的平均作業(yè)目測(cè)距離；

所述工作單元，工作單元為若干個(gè)，它們是沿風(fēng)房半圓柱面形房頂?shù)膱A心線方向等距離安裝，每個(gè)工作單元包括：弧形滑軌、地面滑軌、側(cè)壁滑軌，吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)；

所述吸風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝在吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置上，吹風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝在吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置上，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置分別在其相應(yīng)的滑軌上滑動(dòng)。

所述風(fēng)機(jī)固定裝置包括結(jié)構(gòu)和功能相同的吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置；它具體包括V型滑軌、齒條、平面滑軌、側(cè)板、圓柱形滾輪、4根支撐柱、電機(jī)、皮帶、V型滾輪、底座、傳動(dòng)齒輪；

四根支撐柱與底座通過(guò)孔軸相連接，同時(shí)四根支撐柱也與左右兩塊側(cè)板通過(guò)孔軸的配合相連接，形成框架結(jié)構(gòu)；

平面滑軌與圓柱形滾輪配合，V型滑軌與V型滾輪相配合，齒條與傳動(dòng)齒輪相配合。

優(yōu)選地，所述圓柱形滾輪為三個(gè)，它們分別通過(guò)孔軸配合安裝在其中一塊側(cè)板上，其中兩個(gè)分布在平面滑軌的上軌面并在上軌面滾動(dòng)，另一個(gè)分布在平面滑軌的下軌面并在下軌面上滾動(dòng)。所述圓柱型滾輪呈三角形分布于滑軌兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述V型滾輪為兩個(gè)和傳動(dòng)齒輪為一個(gè)分別通過(guò)孔軸配合安裝在另一塊側(cè)板上；V型滾輪在V型滑軌上滾動(dòng)。V型滾輪分布于固定風(fēng)機(jī)裝置一側(cè)的兩端。

優(yōu)選地，位于半圓柱面形房頂上的弧形滑軌刻有相隔均勻的角度標(biāo)記；側(cè)壁滑軌和地面滑軌上相隔均勻的距離標(biāo)記。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：

1、本發(fā)明所述風(fēng)房提供無(wú)人機(jī)自由飛行的封閉式結(jié)構(gòu)空間，滿足了無(wú)人機(jī)自由飛行的高度、長(zhǎng)度和寬度，模擬無(wú)人機(jī)室外作業(yè)的風(fēng)環(huán)境，測(cè)定包括風(fēng)向角、風(fēng)速等影響無(wú)人機(jī)工作時(shí)的因素。與傳統(tǒng)的風(fēng)洞試驗(yàn)相比，實(shí)現(xiàn)了由固定無(wú)人機(jī)的模式轉(zhuǎn)向自由飛行的模式。

2、本發(fā)明針對(duì)自然界中風(fēng)方向的多樣性和隨機(jī)性設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)實(shí)際風(fēng)向角對(duì)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行位置調(diào)整，并同時(shí)開啟同一角度的吹風(fēng)風(fēng)機(jī)，此時(shí)由風(fēng)房產(chǎn)生的風(fēng)與實(shí)際作業(yè)中的風(fēng)具有很高的相似度，避免了風(fēng)吹到墻壁上發(fā)生反彈現(xiàn)象擾動(dòng)飛機(jī)的飛行造成的試驗(yàn)誤差，真正做到對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)際作業(yè)風(fēng)環(huán)境的模擬仿真。

3、為保證風(fēng)的立體性，根據(jù)自然界中的風(fēng)同一地點(diǎn)某一時(shí)刻具有風(fēng)向一致性的特點(diǎn)且風(fēng)速變化的連續(xù)性，本發(fā)明的固定風(fēng)機(jī)裝置沿著與圓心線平行的方向等距離分布若干個(gè)同種類型的風(fēng)機(jī)，同時(shí)開啟，可達(dá)到模擬某種風(fēng)向的效果，同時(shí)吸風(fēng)風(fēng)機(jī)裝置也對(duì)應(yīng)分布與吹風(fēng)風(fēng)機(jī)裝置相同距離的吸風(fēng)風(fēng)機(jī)。為加固整套裝置的穩(wěn)定性與安全性，在房頂、墻面和地面上與滑軌平行的地方等距離鋪設(shè)相同的滑軌。每設(shè)定吹風(fēng)方向的角度時(shí)，所有的風(fēng)機(jī)裝置可同時(shí)移動(dòng)到所需調(diào)整的位置。

4、由于本發(fā)明吹風(fēng)風(fēng)機(jī)可以通過(guò)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置在弧形滑軌上的移動(dòng)達(dá)到0°到180°風(fēng)向角的調(diào)節(jié)，使得吹風(fēng)風(fēng)機(jī)吹風(fēng)方向可調(diào)，并且風(fēng)向角可定量化調(diào)整。

5、本發(fā)明一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房，測(cè)定無(wú)人機(jī)在工作時(shí)的各項(xiàng)性能及其相關(guān)參數(shù)穩(wěn)定性好，對(duì)農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)在作物噴灑農(nóng)藥、植物授粉、撒播、農(nóng)田信息遙感等領(lǐng)域的發(fā)展，具有顯著的科學(xué)意義。

附圖說(shuō)明

圖1為一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房的風(fēng)機(jī)固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1為房體、2為弧形滑軌、3為側(cè)壁滑軌、4為吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置、5為吹風(fēng)風(fēng)機(jī)、6為地面滑軌、7為吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置、8為吸風(fēng)風(fēng)機(jī)、9為基座、10為V型滑軌、11為齒條、12為平面滑軌、13為側(cè)板、14為圓柱形滾輪、15為支撐柱、16為電機(jī)、17為皮帶、18為V型滾輪、19為底座、20為傳動(dòng)齒輪

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房，包括房體和風(fēng)機(jī)固定裝置、滑軌、風(fēng)機(jī)組成的工作單元；其中：

所述房體1提供無(wú)人機(jī)飛行及滑軌安裝的空間，房體1的房頂為半圓柱面形，房體1地面到半圓柱面房頂?shù)膱A心垂直距離不小于無(wú)人機(jī)正常作業(yè)的最大飛行高度，房體1的寬度不小于無(wú)人機(jī)正常作業(yè)有效噴幅的4倍，房體的長(zhǎng)度不小于飛行員的平均作業(yè)目測(cè)距離；當(dāng)無(wú)人機(jī)正常作業(yè)的有效噴幅為4‐7m，無(wú)人機(jī)的作業(yè)高度為1‐5m，飛行員的平均作業(yè)目測(cè)距離為500m時(shí)，房體地面到半圓柱面形房頂?shù)膱A心垂直距離不小于5m，房體的寬度不小于28m，房體的長(zhǎng)度不小于500m。為避免外界對(duì)風(fēng)房?jī)?nèi)試驗(yàn)條件的干擾，測(cè)試無(wú)人機(jī)飛行性能的房體必須氣密性良好。

為模擬自然界中風(fēng)的立體性，所述風(fēng)房沿半圓柱面形房頂?shù)膱A心線方向等距離安裝有若干個(gè)工作單元，每個(gè)工作單元包括弧形滑軌2、地面滑軌6、側(cè)壁滑軌3、吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4、吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5、吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8。為保證模擬風(fēng)的連續(xù)性，相鄰工作帶之間的距離在不影響相互工作的情況下應(yīng)盡可能的使風(fēng)機(jī)之間的距離縮小。

風(fēng)機(jī)固定裝置包括吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4結(jié)構(gòu)和功能相同，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，風(fēng)機(jī)固定裝置包括V型滑軌10、齒條11、平面滑軌12、側(cè)板13、圓柱形滾輪14、4根支撐柱15、電機(jī)16、皮帶17、V型滾輪18、底座19、傳動(dòng)齒輪20。

平面滑軌12與圓柱形滾輪14配合，V型滑軌10與V型滾輪18相配合，齒條11與傳動(dòng)齒輪20相配合。四根支撐柱15與底座19通過(guò)孔軸相連接，同時(shí)四根支撐柱15也與左右兩塊側(cè)板13通過(guò)孔軸的配合相連接，形成框架結(jié)構(gòu)；本實(shí)施例有三個(gè)圓柱形滾輪14，它們分別通過(guò)孔軸配合安裝在其中一塊側(cè)板13上，其中兩個(gè)分布在滑軌上的上軌面，另一個(gè)分布在滑軌的下軌面并在下軌面上滾動(dòng)；本實(shí)施例有兩個(gè)V型滾輪18和一個(gè)傳動(dòng)齒輪20分別通過(guò)孔軸配合安裝在另一塊側(cè)板13上；V型滾輪18在V型滑軌10上滾動(dòng)，電機(jī)16固定在底座19上，皮帶17兩端分別固定在電機(jī)16與傳動(dòng)齒輪20上，傳動(dòng)齒輪20與齒條11相嚙合。通過(guò)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)固定裝置運(yùn)動(dòng)。

所述滑軌包括弧形滑軌2、側(cè)壁滑軌3和地面滑軌6，弧形滑軌2和側(cè)壁滑軌3光滑連接，傳動(dòng)齒輪20與齒條11相嚙合，以便風(fēng)機(jī)固定裝置可以在滑軌上滑動(dòng)。

所述風(fēng)機(jī)包括吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8安裝在吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7上，吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5安裝在吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4上，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7和吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4分別在其相應(yīng)的滑軌上滑動(dòng)。

所述圓柱形滾輪14在平面滑軌12上滾動(dòng)；V型滾輪18在V型滑軌10上滾動(dòng)。作為一種優(yōu)選，本實(shí)施例圓柱形滾輪14呈三角形分布于滑軌兩側(cè)，V型滾輪18分布于固定風(fēng)機(jī)裝置一側(cè)的兩端，與V型滑軌10相配合。

所述電機(jī)16是整個(gè)風(fēng)房裝置的動(dòng)力來(lái)源，每個(gè)固定風(fēng)機(jī)裝置上均安裝有電機(jī)16，通過(guò)控制電機(jī)16的開關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)風(fēng)機(jī)的移動(dòng)。

圖1所述基座9的一面與風(fēng)機(jī)固定裝置的兩塊側(cè)板相接觸，并通過(guò)螺釘相連接，另一面與風(fēng)機(jī)底座的下側(cè)面相連接，通過(guò)螺栓相連接?；?的平面與風(fēng)房房頂?shù)那衅矫嫫叫小?/p>

無(wú)人機(jī)試驗(yàn)中風(fēng)向角量化調(diào)整的一種優(yōu)選：為方便找到準(zhǔn)確的角度，節(jié)省儀器測(cè)量的時(shí)間，位于半圓柱面形房頂上的弧形滑軌刻有相隔均勻的角度標(biāo)記，所述角度不大于風(fēng)機(jī)槳葉旋轉(zhuǎn)直徑所對(duì)應(yīng)的圓弧角；位于壁面和地面上的側(cè)壁滑軌和地面滑軌上相隔均勻的距離進(jìn)行標(biāo)記，這個(gè)距離不大于風(fēng)機(jī)槳葉的旋轉(zhuǎn)直徑。便于吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置根據(jù)標(biāo)記移動(dòng)位置找準(zhǔn)吹風(fēng)角和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置找到其接收風(fēng)的位置。

吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5相對(duì)于吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4位置固定不變，位于半圓柱面形房頂上的吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5的吹風(fēng)中心通過(guò)半圓柱面形房頂?shù)膱A心線，風(fēng)力經(jīng)過(guò)此圓心線作用在無(wú)人機(jī)機(jī)體上；吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5可以通過(guò)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4在弧形滑軌2上的移動(dòng)達(dá)到0°到180°風(fēng)向角的調(diào)節(jié)。針對(duì)自然界中風(fēng)方向的多樣性和隨機(jī)性，吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4可在半圓柱面形的房頂與其相連接一側(cè)墻面上的側(cè)壁滑軌上自由移動(dòng)，尋找需要測(cè)定的風(fēng)向角；同時(shí)安裝在吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7上的吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8工作，吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7在其相應(yīng)的滑軌上滑動(dòng)，準(zhǔn)確吸收吹風(fēng)風(fēng)機(jī)吹過(guò)來(lái)的風(fēng)，避免風(fēng)吹到墻壁上發(fā)生反彈現(xiàn)象擾動(dòng)飛機(jī)的飛行造成的試驗(yàn)誤差。

根據(jù)自然界中的風(fēng)同一地點(diǎn)某一時(shí)刻具有風(fēng)向一致性的特點(diǎn)且風(fēng)速變化的連續(xù)性，因此可將此種現(xiàn)象簡(jiǎn)化為短時(shí)間內(nèi)風(fēng)的大小和方向不變化。一種帶檢測(cè)功能的模擬無(wú)人機(jī)室外飛行環(huán)境的風(fēng)房的使用方法，包括如下步驟：

a.根據(jù)試驗(yàn)需要通過(guò)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置上的電機(jī)16調(diào)整吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4的位置，確定風(fēng)向角，調(diào)整結(jié)束后關(guān)閉吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4上的電機(jī)16；

b.根據(jù)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4的位置，在風(fēng)房?jī)?nèi)規(guī)劃無(wú)人機(jī)飛行的航線；

c.根據(jù)吹風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置4的位置，打開吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7上的電機(jī)16，調(diào)整地面上的吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7，使吸風(fēng)風(fēng)機(jī)5準(zhǔn)確無(wú)誤的吸收吹風(fēng)風(fēng)機(jī)吹過(guò)來(lái)的風(fēng)，調(diào)整結(jié)束后關(guān)閉固定在吸風(fēng)風(fēng)機(jī)固定裝置7上的電機(jī)16；

d.根據(jù)無(wú)人機(jī)在風(fēng)房?jī)?nèi)的試驗(yàn)需要，設(shè)定吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5的風(fēng)速檔位，相應(yīng)的設(shè)定吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8的檔位，來(lái)吸收吹風(fēng)風(fēng)機(jī)吹過(guò)來(lái)的風(fēng)；

e.按次序打開吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8，操作無(wú)人機(jī)開始試驗(yàn)；

f.飛行員操控飛機(jī)飛行，無(wú)人機(jī)試驗(yàn)結(jié)束后，先后關(guān)閉吹風(fēng)風(fēng)機(jī)5和吸風(fēng)風(fēng)機(jī)8。