一种无人采棉机技术领域
本发明涉及无人机供棉田航空影像信息给采摘棉花作业的无人采棉机，属于无人机应用技术领域。
背景技术
棉花植株在生长发育的中期和后期会在植株的中部和上部结出一只只棉铃，棉铃发育成熟后会从裂口处吐出白色的棉絮，适时采摘的成熟棉花可用于纺纱织布，过时未摘的棉花被风吹散落一地，造成极大的浪费。棉铃是分批成熟的、棉花要分批采摘，棉花盛开的棉田里一片白色，刚摘完棉花的棉田一片绿褐色，棉花主产区新疆过去在棉花采摘期要请数万名河南省农民工入疆采棉，近年推广有人驾驶的采棉机加快了采收棉花的进度，可是，坐在驾驶室里的驾驶员只能看到棉田的一部分，不能看到棉田的全景，不能精准确定：先采收那块棉田，后采收那块棉田，不能准确判断这一批采摘的棉田里是否已经将棉花采摘干净了。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供无人机供棉田航空影像信息给采摘棉花作业的无人采棉机。
无人采棉机前部的采摘棉花装置在棉田里进行采摘棉花的作业。在无人采棉机上方的低空中有无人机在飞行。无人机前部的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准正在进行采摘棉花作业的无人采棉机和周围的已采摘棉花的棉田和未采摘棉花的棉田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的棉田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。无人机内的锂离子电池甲通过导电线甲分别向无线通信装置甲、电子计算机甲、飞控机、电动机、与电子计算机甲相连的合成孔径雷达供电。无人机内的无线通信装置甲通过无线电波将棉田航空影像信息传送给无人采棉机内的无线通信装置乙，接着输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果通过无人自控驾驶装置来精准控制无人采棉机的采摘棉花装置进行精准采摘棉花的作业，大幅度减少遗漏采摘已吐絮的成熟棉花的事故，提高精准采摘成熟的吐絮棉花的质量。无人机在低空中一旦发现棉田里有漏摘的棉花，便会通知无人采棉机立即补摘棉花，确保棉花成熟一批及时采摘一批，棉田里不遗漏未摘的成熟棉朵。在无人采棉机内，锂离子电池乙通过导电线乙分别向无人自控驾驶装置、电子计算机乙、无线通信装置乙供电。由于无人机在空中获取了棉田航空影像信息，并向无人采棉机提供了详细的棉田航空影像信息，从而使得无人采棉机内的无人自控驾驶装置能够精准控制无人采棉机的采摘棉花装置进行高质量的采摘成熟棉花的作业。
无人机在低空中飞行在棉田的上方，安装在无人机下面的合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨率雷达图像。合成孔径雷达作为一种主动式微波传感器，具有不受光照和气候条件限制实现全天时、全天候对地观测的特点。无人机在低空中向无人采棉机传送棉田航空影像信息，不仅使无人采棉机能及时采摘棉田里的全部成熟棉花，而且能提高采收棉花的等级。有的无人采棉机中有烘干和轧花装置，能就地将籽棉加工成皮棉。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由无人机1、螺旋桨2、锂离子电池甲3、电子计算机甲4、合成孔径雷达5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、导电线甲9、无人采棉机13、采摘棉花装置14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、导电线乙17、电子计算机乙18、无人自控驾驶装置19组成；
无人采棉机13在棉田10中进行采摘棉花的作业，在无人采棉机13的前部安装有采摘棉花装置14，在无人采棉机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人采棉机13的机身的中部安装电子计算机乙18，在无人采棉机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人采棉机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人采棉机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前面的旋转轴的前端安装螺旋桨2，在无人机1的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲3，在无人机1的机身的后部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲3的下方安装飞控机7，在飞控机7的后方安装电子计算机甲4，在电子计算机甲4下方的、无人机1的下面安装合成孔径雷达5；
在无人机1内，无线通信装置甲6通过导电线甲9与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与合成孔径雷达5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与电动机8连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲9与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与飞控机7连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，在无人采棉机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙17与电子计算机乙18连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与无人自控驾驶装置19连接，无人自控驾驶装置19通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙17与无线通信装置乙16连接，无人机1的螺旋桨2通过旋转轴与电动机8连接，无人机1内的无线通信装置甲6通过无线电波与无人采棉机13内的无线通信装置乙16互联。
锂离子电池甲3和锂离子电池乙15是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
采摘棉花装置14有四行、六行、八行三种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①实现了精准采摘棉田里的成熟棉朵的作业，无人机在低空中获取到棉田航空影像信息，通过无线通信装置和无线电波将棉田航空影像信息传送给正在进行采摘棉花作业的无人采棉机，使无人采棉机根据无人机在棉田上方的低空中获取的棉田航空影像信息精准采摘棉田里的成熟棉朵，提高采摘的棉朵的质量等级和棉田的经济效益。②无人机和无人采棉机全部由锂离子电池供电，不用化石燃油，采用发电过程中不向空气中排放二氧化碳的光伏电流和风电电流给锂离子电池充电。有利于保护生态环境，有利于减缓气候变化，改善空气质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
无人机在棉田里采摘棉花作业的无人采棉机上方的低空中飞行，无人机的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人采棉机和周围已采摘棉花的棉田和未采摘棉花的棉田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的棉田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。棉田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人采棉机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人采棉机的采摘棉花装置进行采摘棉花的作业。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由无人机1、螺旋桨2、锂离子电池甲3、电子计算机甲4、合成孔径雷达5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、导电线甲9、无人采棉机13、采摘棉花装置14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、导电线乙17、电子计算机乙18、无人自控驾驶装置19组成；
无人采棉机13在棉田10中进行采摘棉花的作业，在无人采棉机13的前部安装有采摘棉花装置14，在无人采棉机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人采棉机13的机身的中部安装电子计算机乙18，在无人采棉机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人采棉机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人采棉机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前面的旋转轴的前端安装螺旋桨2，在无人机1的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲3，在无人机1的机身的后部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲3的下方安装飞控机7，在飞控机7的后方安装电子计算机甲4，在电子计算机甲4下方的、无人机1的下面安装合成孔径雷达5；
在无人机1内，无线通信装置甲6通过导电线甲9与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与合成孔径雷达5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与电动机8连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲9与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与飞控机7连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，在无人采棉机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙17与电子计算机乙18连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与无人自控驾驶装置19连接，无人自控驾驶装置19通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙17与无线通信装置乙16连接，无人机1的螺旋桨2通过旋转轴与电动机8连接，无人机1内的无线通信装置甲6通过无线电波与无人采棉机13内的无线通信装置乙16互联。
锂离子电池甲3和锂离子电池乙15是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
采摘棉花装置14有四行、六行、八行三种。
本发明实现了低空中的无人机和棉田里正在进行采摘棉花作业的无人采棉机之间的天地信息互联、共用，无人采棉机运用互联的信息来提高采摘成熟棉花的作业的速度和质量。
飞行在无人采棉机上方的低空中的无人机，通过安装在无人机的下面的合成孔径雷达，对准正在进行采摘成熟棉朵作业的无人采棉机和周围已采摘棉花的棉田和未采摘棉花的棉田进行全自动化摄影工作。以无人机的合成孔径雷达成像技术和北斗卫星导航定位技术为核心，将无人机作为飞行平台和全自动化摄影工作平台来获取棉田航空影像信息，在电子计算机甲中储存并成像，在飞行控制系统中运用棉田航空影像信息的图像，并由无线通信装置甲通过无线电波将棉田航空影像信息输入无人采棉机内的无线通信装置乙接收，接收后输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，作为控制无人采棉机精准进行采摘成熟棉朵作业的主要信息源。无人机在低空中监视无人采棉机进行作业的全过程，发现棉田里有遗漏采摘的成熟棉花，立即通知无人采棉机补摘棉花，确保棉田里的全部成熟棉花及时采摘干净，有利于成熟的棉花得到无人采棉机的及时采收并提高采摘的棉花的质量等级。安装在无人机内的锂离子电池甲供应无人机内全部用电器的用电，安装在无人采棉机内的锂离子电池乙供应无人采棉机内的全部用电器的用电。
现举出实施例如下：
实施例一：
无人机在进行棉田里采摘棉花作业的无人采棉机上方的低空中飞行，无人机的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人采棉机和周围的棉田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的棉田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。棉田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人采棉机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人采棉机的四行采摘棉花装置进行采摘棉花的作业。实现了天空中的无人机和地面棉田中的无人采棉机的信息互联，使无人采棉机根据无人机提供的棉田航空影像信息及时进行采摘成熟棉花的作业。安装在无人机内的钴酸锂锂离子电池甲供应无人机内全部用电器的用电，安装在无人采棉机内的钴酸锂锂离子电池乙供应无人采棉机内全部用电器的用电。
实施例二：
无人机在进行棉田里采摘棉花作业的无人采棉机上方的低空中飞行，无人机的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人采棉机和周围的棉田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的棉田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。棉田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人采棉机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人采棉机的六行采摘棉花装置进行采摘棉花的作业。实现了天空中的无人机和地面棉田中的无人采棉机的信息互联，使无人采棉机根据无人机提供的棉田航空影像信息及时进行采摘成熟棉花的作业。安装在无人机内的磷酸铁锂锂离子电池甲供应无人机内全部用电器的用电，安装在无人采棉机内的磷酸铁锂锂离子电池乙供应无人采棉机内全部用电器的用电。