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1、一个灵活的精准农业的无人驾驶飞行器作者作者联系雅格布电子邮件作者萨尔瓦多菲利普·迪热内罗帕扎利菲奥里洛劳伦斯杰内西奥亚历山德罗马泰赛弗朗西斯科首先瓦卡里技术报告第一个在线:2012年1月19日DOI:10.1007/s11119-012-9257-6本文引用:迪詹纳罗,旧金山那里等.精度,菲奥里洛称,通常情况下阿格利司(2012)13:517。doi:10.1007/s11119-012-9257-6【摘要】无人飞行器(“VIPtero”)是组装和测试,目的是开发一个灵活的和特有的葡萄园管理的有力工具
2、。系统由一个六个转子空中平台能够自主飞行的一个预先确定的点空间,和植被的音高和辊补偿多光谱相机树冠反射率录音。的飞行活动之前,相机的精度是评价与高分辨率的地面测量,用分光计。然后,“VIPtero”执行飞行在意大利中部一个实验性的葡萄园中,获得63多光谱图像在10分钟的飞行几乎自动完成。图像进行分析和分类活力地图生产基于归一化植被指数。由此产生的活力地图清楚表明作物异质性条件下,与地面观测的好协议。系统提供了非常有前景的结果,鼓励其发展作为精准农业的工具应用在小作物。【关键词】高决议图像归一化区别植被
3、多光谱指数图像活力地图的葡萄园介绍如今,最精准农业(PA)的研究是面向实现新的传感器和仪器,能够远程检测作物和土壤属性准实体。而一些卫星传感器的空间分辨率,如我河野快鸟最近有所改善,然而一些重大关切仍然依赖于困难采取重复测量在作物周期(莫兰等.1997;杨等.2006年)。克服这些问题的解决方案是使用机载遥感可以很高的空间分辨率,(几厘米的),和独立的空中传球的时机的选择。后者实际上避免卫星频率调查不足或令人不安的云层条件。然而,一些特定限制的航空遥感高运营成本使它在经济上盈利的只有大片,和时间的缺乏
4、灵活性与飞行计划的调度。在过去的十年中,无人机(UAV)的发展平台,特点是体积小作物管理和监控提供了一个新的解决方案,能够及时提供高分辨率的图像,特别是在小型生产区域必须被监控(勒隆等.2008年)。由于这些原因,相信与这些特征可能适合无人机葡萄园管理,非常灵活的监控与通常不到一周的通知是必需的。在托斯卡纳地区尤其如此(意大利中部),以属性的分裂成小单位5公顷,通过广泛的地形和气候条件的多样性和大葡萄酒生产质量的差异(马泰赛等.2009年)。这种变化是直接与每年存储生物量创造光合作用表面单元，通常称为
5、活力(绿色大苹果等.2011;古利特2011;光热和施耐德1998)。因此,很明显,活力地图来自植被指数等归一化植被指数，对于葡萄栽培者来说可能提供有用的信息来增加酿酒葡萄园的潜力(贝尔尼等.2009;海岸-费雷拉.2007年,2009年)。在这部作品中,空中平台“VIPtero”,一个灵活的和完全可定制的无人机系统,能够获得高分辨率的多光谱图像特别适合在小作物精准农业应用程序。植被指数从无人机图像是在良好的协议与获得地面高分辨率光谱仪。最后,一些成像分析的结果在一个实验性的葡萄园,造成飞行运动与“V
6、IPtero”所示。材料和方法硬件设置无人机平台“VIPtero”是一个修改,德国),可用一个开源项目预飞行和无刷控制董事会,和可选硬件磁罗经和一个全球定位系统(GPS)单元。“VIPtero”是一个六转子空中平台能够自动垂直起降和飞行一组用户定义的锚点。大约1公斤的有效载荷是10分钟的连续操作。进一步配备一个鹰树遥测设备,飞行系统定制的第一个视图(鹰树系统LLC,佤邦贝尔维尤,美国)和“黑盒”自治供电,GPS接收器和一个全球移动通信系统(GSM)调制解调器的复苏平台导航系统的任何故障。“VIPter
7、o”有一个悬挂式万能相机山,由高速倾斜补偿俯仰和滚伺服直接由飞行控制委员会(飞行控制)。这是定制包括硬件弹性吊架摄像无人机系统解耦并抑制高频振动诱导旋转的螺旋桨。系统组件的总成本约000€。摄像无人机,主板负责实际飞行,是建立在一个瞄准1284P单片机(美国加利福尼亚州圣何塞爱特梅尔公司)和六个无刷控制器通信通过一个双向二线串行总线(I2C总线)。它集成了一个压力传感器和使用硬件加速器来计算并结合地球引力。额外的导航控制委员会配备一个ARM9微控制器(美国加利福尼亚州圣何塞爱特梅尔公司)和MicroS
8、D卡插座路标导航数据存储也存在。三维数字罗盘,沿着z轴的旋转(偏航)是监控,连同LEA-6GPS模块(U-bloxAG)、塔尔维尔、瑞士)循环错误可能精度为2.5m,它允许不同程度的自主飞行。目前,系统是用来保存“VIPtero”在空间定位,消除影响偏航运动控制方向和实现自主飞行航点和“回家”功能。Hexa-II实现六ATmega8控制董事会(美国加利福尼亚州圣何塞爱特梅尔公司)提供所需的三相的交流无刷电机,可以迅速接受油门值(小于0.5毫秒)的典型反应
