元U2主要利用型號(hào)為CC1000射頻芯片設(shè)計(jì)完成。CC1000工作在433MHz頻帶，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為76.8kbps，采用外部無(wú)源14.7456MHz晶振驅(qū)動(dòng)。CC1000通過(guò)三線串行接口 PCLK、PDATA、PALE與主控制器的PD4、PD6、PD7管腳連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)CC1000內(nèi)部36個(gè)8位配置寄存器的讀寫(xiě)，從而完成對(duì)CC1000芯片的初始化配置。CC1000通過(guò)SPIMISO、SPI SCK與微處理器的PB2\PB3、PBl連接實(shí)現(xiàn)CC1000與微處理器的數(shù)據(jù)交換；微處理器的61管腳連接CC1000的RSSI，用來(lái)獲取空間信號(hào)強(qiáng)度。CHP_0UT與微處理器的45腳連接，用于實(shí)現(xiàn)微處理器對(duì)PLL LOCK信號(hào)的監(jiān)測(cè)。
[0070]本實(shí)施例提供了一種藥液地面沉積均一性測(cè)量系統(tǒng)，基于介電常數(shù)可變電容器設(shè)計(jì)了霧滴沉積感應(yīng)傳感器，并將該傳感器與自組網(wǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴灑區(qū)域內(nèi)藥液霧滴沉積量的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集，并通過(guò)對(duì)霧滴沉積量的統(tǒng)計(jì)分析得到噴灑區(qū)域藥液沉積均一性的評(píng)價(jià)，能夠有效降低航空施藥?kù)F滴沉降特性分析的復(fù)雜性，提高測(cè)量方法的效率。
[0071]如圖6所示，為本發(fā)明一實(shí)施例提供的藥液地面沉積均一性測(cè)量方法的流程示意圖，該方法包括如下步驟:
[0072]601、霧滴沉積傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令，向計(jì)算機(jī)發(fā)送所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的經(jīng)瑋度信息、傳感器狀態(tài)及節(jié)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0073]本步驟中，計(jì)算機(jī)向節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送“位置獲取”、“傳感器狀態(tài)檢測(cè)”、“節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)”三條指令，則節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)自身的GPS模塊定位后，向計(jì)算機(jī)發(fā)送其經(jīng)瑋度信息；節(jié)點(diǎn)設(shè)備采集空氣溫濕度傳感器和沉積量傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)；節(jié)點(diǎn)設(shè)備還采集節(jié)點(diǎn)的電池電壓發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
[0074]602、節(jié)點(diǎn)設(shè)備根據(jù)同步指令，通過(guò)GPS模塊實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，并實(shí)現(xiàn)毫秒計(jì)時(shí)。
[0075]本步驟中，當(dāng)基站與全部傳感器成功建立通信鏈路，且成功獲得的傳感器節(jié)點(diǎn)經(jīng)瑋度、傳感器和節(jié)點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)后，基站向發(fā)送“時(shí)間同步”指令。傳感器節(jié)點(diǎn)在收到基站發(fā)送的時(shí)間同步指令后，將每隔Is讀取GPS模塊輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，且在每次讀取完畢后啟動(dòng)內(nèi)部秒時(shí)鐘”。該秒時(shí)鐘”將GPS模塊輸出的Is間隔等分為1000時(shí)隙，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)時(shí)間計(jì)時(shí)。節(jié)點(diǎn)成功設(shè)置時(shí)間同步后向基站反饋“時(shí)間同步成功”消息。
[0076]603、節(jié)點(diǎn)設(shè)備接收到采樣監(jiān)測(cè)指令后，對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)及沉積量數(shù)據(jù)進(jìn)行周期采樣，若當(dāng)前采樣值與前次采樣值的差值大于預(yù)設(shè)的頻次控制閾值，則將所述溫濕度數(shù)據(jù)、沉積量數(shù)據(jù)及時(shí)間信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)。
[0077]本步驟中，節(jié)點(diǎn)設(shè)備在收到“采樣監(jiān)測(cè)”指令后，即開(kāi)始對(duì)空氣溫濕度傳感器和沉積量傳感器進(jìn)行Ims的周期采樣。若當(dāng)前采樣值與前次采樣值的差值大于預(yù)設(shè)的頻次控制閾值，則將所述溫濕度數(shù)據(jù)、沉積量數(shù)據(jù)及時(shí)間信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)；若當(dāng)前采樣值與前次采樣值的差值小于預(yù)設(shè)的頻次控制閾值，則不向計(jì)算機(jī)發(fā)送上述數(shù)據(jù)。其中，頻次控制閾值Λ可通過(guò)基站在線設(shè)定，其值的大小與區(qū)分采樣精度需求、噴施藥液電導(dǎo)率值有關(guān)。一般區(qū)分采樣精度越高，則△設(shè)置越小，反之越大；藥液電導(dǎo)率值約大，則Δ設(shè)置越小，反之越大。
[0078]604、若所述計(jì)算機(jī)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)，則停止采樣，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，獲得噴灑區(qū)域藥液沉積均一性。
[0079]本步驟中，當(dāng)基站在超過(guò)約20mins后沒(méi)有收到傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的沉積量數(shù)據(jù)即認(rèn)為空中霧滴全部沉積完成，停止采樣，進(jìn)入數(shù)據(jù)分析階段。
[0080]需要說(shuō)明的是，步驟601之前，該方法還包括如下準(zhǔn)備步驟:
[0081]A01、根據(jù)預(yù)設(shè)測(cè)試條件，將多個(gè)霧滴沉積傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備按一定間距放置于飛機(jī)噴灑區(qū)域，且所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備與飛機(jī)航線垂直放置。
[0082]其中，預(yù)設(shè)測(cè)試條件是指現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需求，霧滴沉積傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備間距一般取1-3米。傳感器節(jié)點(diǎn)放置數(shù)量根據(jù)不同噴灑機(jī)型及機(jī)型作業(yè)噴灑噴幅來(lái)確定，傳感器節(jié)點(diǎn)放置區(qū)域?qū)挾纫话阈枋菄姙姺?.5-3倍，并以飛機(jī)航線為中心對(duì)稱分布放置，如圖1所示。在傳感器節(jié)點(diǎn)周圍500米內(nèi)選擇合適位置架設(shè)數(shù)據(jù)收集設(shè)備和計(jì)算機(jī)，收集傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并確認(rèn)傳感器節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)收集設(shè)備是否通信正常。
[0083]A02、所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備啟動(dòng)后，搜索數(shù)據(jù)匯集設(shè)備，若搜索到數(shù)據(jù)匯集設(shè)備，則與所述數(shù)據(jù)匯集設(shè)備建立通信鏈路，并通過(guò)所述數(shù)據(jù)匯集設(shè)備向計(jì)算機(jī)發(fā)送確認(rèn)連接信息。
[0084]本步驟中，傳感器節(jié)點(diǎn)上電啟動(dòng)后，首先搜索周圍的數(shù)據(jù)匯集設(shè)備，若可以搜索到數(shù)據(jù)匯集設(shè)備并建立通信鏈路則向數(shù)據(jù)匯集設(shè)備發(fā)送確認(rèn)數(shù)據(jù)。但若無(wú)法搜索到數(shù)據(jù)匯集設(shè)備，則搜索可以與數(shù)據(jù)匯集設(shè)備建立無(wú)線通信鏈路的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，通過(guò)節(jié)點(diǎn)中繼與數(shù)據(jù)匯集設(shè)備建立通信鏈路。
[0085]具體來(lái)說(shuō)，步驟601中霧滴沉積傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令，向所述計(jì)算機(jī)發(fā)送所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的經(jīng)瑋度信息，具體過(guò)程如下:
[0086]霧滴沉積傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)GPS模塊多次讀取經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)，通過(guò)同心圓提取法確定所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的經(jīng)瑋度信息，并將所述經(jīng)瑋度信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)。
[0087]同心圓提取法，是基于GPS的單點(diǎn)定位存在偏差，但經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)均圍繞在經(jīng)瑋度真值周圍，且隨著定位次數(shù)的增加，真值周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)呈增加趨勢(shì)現(xiàn)象而提出的。具體實(shí)現(xiàn)方法是，分別對(duì)經(jīng)度值和瑋度值取平均值，計(jì)算每個(gè)點(diǎn)到均值的偏差，當(dāng)某個(gè)點(diǎn)的經(jīng)度或瑋度偏差值大于某個(gè)量D1，則消除掉該定位點(diǎn)，重新對(duì)剩余點(diǎn)經(jīng)瑋度數(shù)值取平均，當(dāng)偏差值大于某個(gè)量D2，則消除掉該定位點(diǎn)，對(duì)剩余點(diǎn)經(jīng)瑋度值求平均，即為該點(diǎn)的經(jīng)瑋度。D1、D2 —般選取平均值與當(dāng)次統(tǒng)計(jì)中最大偏差值的1/2。
[0088]進(jìn)一步地，將上述經(jīng)瑋度信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)的步驟后，該方法還包括:
[0089]計(jì)算機(jī)接收到多個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的經(jīng)瑋度信息后，通過(guò)線性擬合法提取所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備所在的測(cè)試線?！熬€性擬合”法是指當(dāng)基站收到各傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)后，基站基于多數(shù)點(diǎn)定位準(zhǔn)確的原則，對(duì)傳感器的經(jīng)瑋度取線性擬合線，作為傳感器節(jié)點(diǎn)的放置線。
[0090]本實(shí)施例中，步驟604中對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，獲得噴灑區(qū)域藥液沉積均一性，如圖7所示，具體包括如下步驟:
[0091]701、計(jì)算機(jī)根據(jù)下式對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn):
[0092]DP = RDP*ex*(T-24)卞(ΙΜ0)
[0093]其中，RDP是標(biāo)定前霧滴沉積傳感器的電壓輸出量，DP是融合環(huán)境溫度和空氣相對(duì)濕度后的校準(zhǔn)值，T是以攝氏度為單位的傳感器應(yīng)用環(huán)境溫度，H是環(huán)境相對(duì)濕度，x、y是傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)。
[0094]702、根據(jù)藥劑沉積特點(diǎn)及揮發(fā)特性，通過(guò)峰值分析法或積分量分析法獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的沉積量值。
[0095]其中，峰值分析法是指選取采樣中傳感器輸出的最大量值作為該采樣節(jié)點(diǎn)設(shè)備的最大沉積量，并基于該沉積量進(jìn)行沉積均一性計(jì)算。
[0096]積分量分析法是指對(duì)傳感器在霧滴沉積時(shí)間段的輸出值累加，將加和值作為該采樣節(jié)點(diǎn)設(shè)備的最大沉積量，并基于該沉積量進(jìn)行沉積均一性計(jì)算。該種方法適合于霧滴較小且溶劑的揮發(fā)性較強(qiáng)的航空噴灑實(shí)驗(yàn)。
[0097]703、根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的沉積量計(jì)算得到噴灑區(qū)域的藥液沉積均一性。
[0098]具體來(lái)說(shuō)，步驟703具體包括如下步驟:
[0099]B01、選擇所述沉積量值最大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，并計(jì)算所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的沉積量值的平均值V。<