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Updated: Jun 10, 2026
08:50
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Published on: January 26, 2009
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使用无人机和光学摄像头通信的农场监控系统
Shinnosuke Kondo1, Naoto Yoshimoto2, Yu Nakayama1
1Department of Electrical Engineering and Computer Science, Tokyo University of Agriculture and Technology, Tokyo 184-8588, Japan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 28, 2024
概括
本研究介绍了使用无人机和光学摄像头通信 (OCC) 的低成本农业传感器网络. 该系统通过通过LED面板向无人机上的摄像头传输数据来实现高密度传感,降低成本并改善可访问性.
科学领域:
- 农业技术 农业技术
- 无线通信无线通信
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 无人机和传感器对于现代农业至关重要,但高基础设施成本限制了高密度传感器的广泛采用.
- 现有的通信方法在基础设施不发达或无线电静默的地区面临挑战.
研究的目的:
- 提出一个具有成本效益的农业传感器网络系统,利用无人机和光学摄像头通信 (OCC).
- 在偏远或基础设施有限的农业地区实现高密度传感.
- 为数据收集开发一个高效的无人机轨迹控制算法.
主要方法:
- 开发了一个农业传感器网络,通过OCC将LED面板的数据传输到无人机上的摄像头.
- 为无人机提出了一种新的轨迹控制算法,以优化数据收集.
- 训练了一个YOLOv5物体检测模型,使用无人机捕获的LED面板的5178张图像.
- 使用开关键 (OOK) 调制来进行数据传输.
主要成果:
- 计算机模拟显示,与最短路径算法相比,拟议的轨迹算法将无人机飞行时间减少了30%.
- 现实世界的实验使用OOK调制实现了比特错误率 (BER) 低于10-3的比特错误率.
- 证明了该系统在叶子农场的适用性,收集了大量的图像数据.
结论:
- 拟议的基于无人机的OCC系统为高密度农业传感提供了可行的,低成本的解决方案.
- 该系统即使在基础设施有限或无线电静音的环境中也是有效的.
- 开发的轨迹控制算法提高了数据收集效率.
