飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞行器。

背景技术

由风和阵风引起的喷雾漂移是农业生产中的主要问题。喷雾液滴漂移到非目标表面上，诸如在敏感区内、在旁观者上、到水体上和到邻近田地上。

有必要解决这种问题。

发明内容

提供一种减少喷雾漂移作用的方法将是有利的。

本发明的目的用独立权利要求的主题来解决，其中更多的实施方案并入到从属权利要求中。

在一方面中，提供了一种飞行器，其包括：

-液体化学品罐；

-至少一个喷雾单元；

-至少一个致动器；

-多个传感器；以及

-处理单元。

液体化学品罐被配置为保存液体化学品。至少一个喷雾单元被配置为喷洒液体化学品。至少一个致动器被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量飞行器相对于地面的速度。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量相对于飞行器就飞行器的前后轴而言的空气运动方向。多个传感器中的至少一个传感器被配置为测量相对于飞行器的空气运动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向并且确定相对于地面的空气运动速度。确定包括使用飞行器的速度、相对于飞行器就飞行器的前后轴而言的空气运动方向和相对于飞行器的空气运动速度。处理单元被配置为控制飞行器的至少一个飞行操作和/或控制至少一个致动器。确定用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令和/或确定用于控制至少一个致动器的至少一个指令包括使用所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向和所确定的相对于地面的空气运动速度。

换言之，空气速度和空气方向是关于飞行器的可以移动的参照系来测量的，并且被转移到地面上的静止参照系，并且确定的关于地面的空气速度和方向被用来控制可以移动的飞行器如何喷洒化学液体。

以这种方式，由风引起的喷雾液体的偏移效果可以通过控制飞行器和/或控制喷雾单元本身来减轻，其中这种减轻考虑到真实风速和风向。因此，飞行器可以更靠近田地的边缘和/或更靠近小径或不需要喷洒的区域进行喷洒，和/或喷洒可以在比目前可达到的更高的飞行器速度和更高的风速下进行，同时保持在该喷雾应用操作的法律要求的限制内。

因此，喷雾漂移可以通过考虑风向和速度并且结合漂移减轻的各个方面(例如漂移减少喷嘴、喷雾高度、作物叶片密度、离开作物的叶片拦截)来减轻。

上面对液体化学品罐和液体化学品的参考，并不排除有两个罐保存不同的液体或液体和固体，诸如粉末，其中这两个罐的内容物然后混合，再然后作为液体化学品喷洒。因此，从某个角度看，液体化学品罐可以是连接到喷雾单元的管，该喷雾单元喷洒该管中所保存的液体化学品，即使两种不同的液体或液体和固体预先混合，然后被提供给连接管作为随后喷洒的液体化学品。

同样，喷雾单元是指任何描述或类型的喷雾设备，诸如喷嘴。

在示例中，控制至少一个飞行操作包括改变飞行器在地面上的高度或在作物上的高度。

因此，以这种方式，由于风速和/或风向会导致更多的喷雾漂移，例如在垂直于飞行器的运动方向的横向方向上，如果预计喷雾漂移增加，则飞行器可以飞得更低，因为风速增加和/或风向在更垂直于飞行器运动方向的方向上移动，当飞行器正在田地的边界处进行喷洒并且平行于该边界飞行时，这可以变得很重要。

换言之，如果风速和风向是这样的，以致于不需要的喷雾漂移可能发生，则喷洒可以在离地较低的高度或离作物较低的高度进行，从而导致较少的漂移，由于喷雾从喷雾单元到地面或作物所花的时间较短，因此喷雾漂移较少。

在示例中，多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，从这些数据可以确定飞行器在地面上的高度或在作物上的高度。处理单元被配置为将飞行器飞到在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。

以这种方式，考虑到风速，一个或多个喷雾单元可以被定位在理想位置，以减轻喷雾漂移。

在示例中，处理单元被配置为将飞行器在地面或作物上的高度飞行，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。

以这种方式，考虑到风向，一个或多个喷雾单元可以被定位在理想位置，以减轻喷雾漂移。

在示例中，飞行器在地面或作物上飞行的高度是基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

换言之，通过适当控制飞行器的高度和/或控制喷雾单元本身，可以减轻垂直于喷雾漂移的飞行器的向前运动方向的横风或风分量的效果。

在示例中，处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，使飞行器在向下方向上飞行。

以这种方式，喷洒可以以设定的方式继续，直到风速超过设定的大小，然后当喷雾漂移可能出现问题时，可以对这种情况采取补救行动。这节省了能量，并且也减轻了捕猎的可能性，其中系统可以不断地寻找最佳设置。

在示例中，一个或多个阈值取决于空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面上的投影之间的角。

在示例中，一个或多个阈值是多个阈值，以及其中多个阈值中的阈值是基于设定的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

在示例中，至少一个喷雾单元可移动地附接到飞行器。多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元相对于竖直轴的角。至少一个致动器包括至少一个第一转子致动器，其被配置为将至少一个喷雾单元关于竖直轴旋转至少一个旋转角。处理单元被配置为控制至少一个第一转子致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷雾单元中的一个或多个。

以这种方式，喷雾单元可以有一定的角度，使喷洒略微逆风，以减轻风速和风向，否则可能导致喷雾漂移。

因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元的至少一个致动器包括至少一个第一转子致动器，其被配置为旋转至少一个喷雾单元。

在示例中，水平轴在垂直于飞行器的前后轴的方向上延伸并且在垂直于竖直轴的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元相对于水平轴的角。至少一个致动器包括至少一个第二转子致动器，其被配置为将至少一个喷雾单元关于水平轴旋转至少一个旋转角。处理单元被配置为控制至少一个第二转子致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷雾单元中的一个或多个。

因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元的至少一个致动器包括至少一个第二转子致动器，其被配置为旋转至少一个喷雾单元。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个第一转子致动器，以将至少一个喷雾单元关于竖直轴一致地旋转相同的转角。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个第二转子致动器，以将至少一个喷雾单元关于水平轴一致地旋转相同的转角。

在示例中，通过处理单元控制至少一个致动器包括使用所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。

在示例中，通过处理单元控制至少一个致动器包括使用所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

在示例中，相对于竖直轴的至少一个转角至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦。

在示例中，至少一个致动器包括至少一个激活致动器，其被配置为使至少一个喷雾单元开始喷洒液体化学品并且被配置为使至少一个喷雾单元喷洒液体化学品。

因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元的至少一个致动器包括至少一个激活致动器，其被配置为阻止至少一个喷雾单元喷洒，并且实际上是使它再次开始喷洒。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个激活致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小阻止相等数量的喷雾单元喷洒液体化学品。

以这种方式，当风速与其方向结合，导致一个或多个喷雾单元的喷雾可能导致有问题的喷雾漂移的情况时，这些单元可以关闭。因此，例如，飞行器可以在田地的边缘上操作，并且通过关闭这些喷雾单元，可以减轻会导致喷雾单元的喷雾越过田地的边界的阵风。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个激活致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的空气运动速度相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小阻止相等数量的喷雾单元喷洒液体化学品。空气方向角是所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

在示例中，确定阻止喷雾单元喷洒至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦。

在示例中，至少一个致动器包括至少一个喷雾调整致动器，其被配置为控制由至少一个喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。

因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元的至少一个致动器包括至少一个喷雾调整致动器，其被配置为控制由至少一个喷雾单元喷洒的液滴大小。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个喷雾调整致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气运动速度的大小控制由相等数量的喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。

在示例中，处理单元被配置为基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小的增加来增加液滴大小。

以这种方式，由于风速和/或风向会导致有问题的喷雾漂移，所喷洒的液滴大小可以增加以减轻喷雾漂移，因为与较小的喷雾液滴相比，较大的喷雾液滴遭受较少的漂移。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个喷雾调整致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的空气运动速度相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小控制由相等数量的喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。空气方向角是所确定的相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

在示例中，液滴大小是至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来确定的。

在示例中，至少一个喷雾单元可移动地附接到飞行器。至少一个喷雾单元被配置为远离和朝向飞行器的本体移动。至少一个致动器包括至少一个延伸致动器，其被配置为使至少一个喷雾单元远离和朝向飞行器的本体移动。通过处理单元控制至少一个致动器包括控制至少一个延伸致动器，以改变至少一个喷雾单元在地面或作物上的高度。

因此，被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元的至少一个致动器包括至少一个延伸致动器，其被配置为使至少一个喷雾单元远离和朝向飞行器的本体移动。

在示例中，多个传感器中的至少一个传感器被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元在地面或作物上的高度。处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元定位在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。

以这种方式，考虑到风速，一个或多个喷雾单元可以被定位在理想位置，以减轻喷雾漂移。

在示例中，处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元定位在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。

在示例中，至少一个喷雾单元在地面或作物上所在的高度是基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

换言之，通过适当控制飞行器的高度和/或控制喷雾单元本身，可以减轻垂直于喷雾漂移的飞行器的向前运动方向的横风或风分量的效果。

在示例中，处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元在向下方向上移动。

以这种方式，喷洒可以以设定的方式继续，直到风速超过设定的大小，然后当喷雾漂移可能出现问题时，可以对这种情况采取补救行动。这节省了能量，并且也减轻了捕猎的可能性，其中系统可以不断地寻找最佳设置。

在示例中，一个或多个阈值取决于空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面上的投影之间的角。

在示例中，一个或多个阈值是多个阈值，以及其中多个阈值中的阈值是基于设定的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

在上面，在描述处理单元被配置为控制致动器和/或飞行器的飞行操作的情况下，这与确定针对该控制的指令的处理单元相关。例如，处理单元可以以信号的形式确定用于操作致动器的指令。例如，处理单元可以确定用于使飞行器以某种方式飞行的指令。这可以是直接用于使飞行器飞行的信号的形式或被提供给专用飞行控制单元的信号的形式，该飞行控制单元然后使飞行器根据需要飞行。

上述方面和示例通过下面描述的实施方案将变得显而易见，并且参考下面描述的实施例进行说明。

附图说明

示例性实施方案将参考以下图在下面进行描述。

图1示出了飞行器的示例的示意性设置；以及

图2示出了飞行器的平面图的示意性示例。

具体实施方式

图1示出了飞行器10的示例。飞行器包括液体化学品罐20、至少一个喷雾单元30、至少一个致动器40、多个传感器50和处理单元60。液体化学品罐被配置为保存液体化学品。至少一个喷雾单元被配置为喷洒液体化学品。至少一个致动器被配置为操作和/或移动至少一个喷雾单元。多个传感器中的至少一个传感器51被配置为测量飞行器相对于地面的速度。多个传感器中的至少一个传感器52被配置为测量相对于关于飞行器的前后轴的飞行器的空气运动方向。多个传感器中的至少一个传感器53被配置为测量相对于飞行器的空气运动速度。处理单元被配置为确定相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向并且确定相对于地面的空气运动速度。确定包括使用飞行器的速度、相对于关于飞行器的前后轴的飞行器的空气运动方向和相对于飞行器的空气运动速度。处理单元被配置为控制飞行器的至少一个飞行操作和/或控制至少一个致动器。确定用于控制飞行器的至少一个飞行操作的至少一个指令和/或确定用于控制至少一个致动器的至少一个指令包括使用所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向和所确定的相对于地面的空气运动速度。

在示例中，被配置为测量飞行器相对于地面的速度的至少一个传感器51包括GPS系统。

在示例中，被配置为测量飞行器相对于地面的速度的至少一个传感器51包括基于激光反射的系统。

在示例中，被配置为测量相对于飞行器的空气运动方向的至少一个传感器52包括风标。

在示例中，被配置为测量相对于飞行器的空气运动速度的至少一个传感器53包括风速计。

在示例中，被配置为测量相对于飞行器的空气运动速度的至少一个传感器53包括皮托管。

根据示例，控制至少一个飞行操作包括改变飞行器在地面或作物上的高度。

根据示例，多个传感器中的至少一个传感器54被配置为提供数据，从这些数据可以确定飞行器在地面或作物上的高度。处理单元被配置为将飞行器飞到在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。

在示例中，用于确定高度的传感器是雷达传感器

在示例中，用于确定高度的传感器是激光飞行时间传感器。

在示例中，至少一个传感器54被配置为确定喷雾单元在地面或作物上的高度。例如，喷雾单元可以相对于飞行器的本体移动，例如被安装在飞行器下方的伸缩延伸上。

根据示例，所述处理单元被配置为将飞行器在地面或作物上的高度飞行，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。

根据示例，所述飞行器在地面或作物上飞行的高度是基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

根据示例，所述处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，使飞行器在向下方向上飞行。

根据示例，所述一个或多个阈值取决于空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面上的投影之间的角。

根据示例，所述一个或多个阈值是多个阈值。多个阈值中的阈值是基于设定的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

根据示例，所述至少一个喷雾单元可移动地附接到飞行器。多个传感器中的至少一个传感器55被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元相对于竖直轴的角。至少一个致动器40包括至少一个第一转子致动器41，其被配置为将至少一个喷雾单元关于竖直轴旋转至少一个旋转角。处理单元被配置为控制至少一个第一转子致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷雾单元中的一个或多个。

根据示例，水平轴在垂直于飞行器的前后轴的方向上延伸并且在垂直于竖直轴的方向上延伸。多个传感器中的至少一个传感器56被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元相对于水平轴的角。至少一个致动器40包括至少一个第二转子致动器42，其被配置为将至少一个喷雾单元关于水平轴旋转至少一个旋转角。处理单元被配置为控制至少一个第二转子致动器中的一个或多个以旋转至少一个喷雾单元中的一个或多个。

根据示例，所述处理单元被配置为控制至少一个第一转子致动器，以将至少一个喷雾单元关于竖直轴一致地旋转相同的转角。

根据示例，所述处理单元被配置为控制至少一个第二转子致动器，以将至少一个喷雾单元关于水平轴一致地旋转相同的转角。

根据示例，通过处理单元控制至少一个致动器包括使用所确定的相对于地面的空气运动速度的大小。

根据示例，通过处理单元控制至少一个致动器包括使用所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

根据示例，相对于竖直轴的至少一个转角至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦。

根据示例，至少一个致动器包括至少一个激活致动器43，其被配置为使至少一个喷雾单元开始喷洒液体化学品并且被配置为使至少一个喷雾单元喷洒液体化学品。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个激活致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小阻止相等数量的喷雾单元喷洒液体化学品。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个激活致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的空气运动速度相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小阻止相等数量的喷雾单元喷洒液体化学品。空气方向角是所确定的相对于前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

根据示例，确定阻止喷雾单元喷洒至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦。

根据示例，至少一个致动器包括至少一个喷雾调整致动器44，其被配置为控制由至少一个喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个喷雾调整致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气运动速度的大小控制由相等数量的喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个喷雾调整致动器中的一个或多个，以基于所确定的相对于地面的空气运动速度的大小的增加来增加液滴大小。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个喷雾调整致动器中的一个或多个，以至少部分地基于所确定的空气运动速度相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小控制由相等数量的喷雾单元喷洒的液体化学品的液滴大小。空气方向角是所确定的相对于飞行器的前后轴到地面上的投影的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面的投影之间的角。

根据示例，液滴大小是至少部分地基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来确定的。

根据示例，至少一个喷雾单元可移动地附接到飞行器。至少一个喷雾单元被配置为远离和朝向飞行器的本体移动。至少一个致动器包括至少一个延伸致动器45，其被配置为使至少一个喷雾单元远离和朝向飞行器的本体移动。控制至少一个致动器包括控制至少一个延伸致动器，以改变至少一个喷雾单元在地面或作物上的高度。

在示例中，一个或多个喷雾单元被安装在飞行器下方的伸缩的可延伸和可缩回的支架上，使得一个或多个喷雾单元与飞行器的本体之间的距离能够改变。因此，飞行器可以在地面或作物上保持恒定高度飞行，同时喷雾单元在地面或作物上的高度可以改变。以这种方式，随着喷雾漂移的可能性增加，通过改变喷雾单元的高度，但是保持飞行器在最佳飞行高度，一种减轻这种情况的方法是从较低的高度喷洒。所喷洒的液体然后在空气中停留的时间减少，因此横向漂移的时间减少，从而减轻喷雾漂移。

在示例中，传感器测量喷雾单元在飞行器的本体下方的距离，因此通过使用适当的传感器知道飞行器的本体在地面或作物上的高度，可以确定喷雾单元在地面或作物上的高度。

根据示例，多个传感器中的至少一个传感器57被配置为提供数据，从这些数据可以确定至少一个喷雾单元在地面或作物上的高度。处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元定位在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的相对于地面或作物的空气运动速度的大小。

在示例中，用于确定高度的传感器是雷达传感器

在示例中，用于确定高度的传感器是激光飞行时间传感器。

根据示例，处理单元被配置为控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元定位在地面或作物上的高度，该高度取决于所确定的空气运动方向相对于前后轴到地面上的投影的空气方向角的大小。

根据示例，至少一个喷雾单元在地面或作物上所在的高度是基于相对于地面的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

根据示例，处理单元被配置为当所确定的相对于地面的空气运动速度的大小超过一个或多个阈值时，控制至少一个延伸致动器，以将至少一个喷雾单元在向下方向上移动。

根据示例，一个或多个阈值取决于空气方向角的大小。空气方向角是所确定的相对于地面的空气运动方向与飞行器的前后轴到地面上的投影之间的角。

根据示例，一个或多个阈值是多个阈值。多个阈值中的阈值是基于设定的空气运动速度乘以空气方向角的余弦来计算的。

图2示出了飞过田地中的作物并且对其进行喷洒的示例飞行器10的平面图。飞行器靠近并且平行于田地的边界飞行，并且风带着分量向边界吹去。飞行器以速度V

因此，以下情况可以适用，以及其中飞行器采取适当行动以减轻喷雾漂移的效果。因此，风具有风速，该风速具有垂直于飞行器的向前方向吹的分量。这种风速分量为V

虽然本发明已经在图和前述描述中进行了详细图示和描述，但是这种图示和描述被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的。本发明并不限于所公开的实施方案。所公开的实施方案的其他变型通过对附图、公开内容和从属权利要求的研究在实践所要求保护的本发明时可以被本领域技术人员理解和实现。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数形式。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中说明某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能够被有利地使用。权利要求书中的任何参考符号都不应被视为限制其范围。