CN108569401A - 一种无人机自动造林方法 - Google Patents

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苏宝玉
崔继东
万猛
窦晴晖
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C7/00—Sowing
    • A01C7/08—Broadcast seeders; Seeders depositing seeds in rows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/40—Afforestation or reforestation

Abstract

本发明提供一种无人机自动造林方法，涉及林业、农业的无人机自动播种领域，包括以下步骤：1)飞行航线的设定，在无人机起飞前设置无人机在需播种地区上空的飞行航线；2)种子发射频率的设定，根据所要投放的植物种子的株间距，设定种子发射频率；3)无人机飞行速度的设定，根据所要投放的植物种子的株间距以及发射频率，设定无人机的飞行速度为：飞行速度＝发射频率*株间距；4)无人机起飞、播种，无人机按照预设航线飞行，种子舱按预设的发射频率播种。本发明通过设置无人机飞行速度与种子的发射频率的配比关系，可以保证种子之间的间距可控，从而节约资源，提高造林效果。

Description

一种无人机自动造林方法
技术领域
本发明涉及林业、农业的无人机自动播种领域，具体涉及一种无人机自动造林方法。
背景技术
传统的农林业无人机飞播造林方法采用无人机携带大量种子飞到作业地区的上空，打开种子舱门，直接一次性投放种子。
目前，现有无人机播撒式飞播技术适用无人机挂载装有裸露种子的吊舱，升空后打开种子吊舱的出口，种子在重力作用下降落地面。
上述技术方案尚存在一些不足：1.直接无序投放，很多坐标点可能落入多个种子，造成资源浪费；2.一些树种间距过大，造林效果、防风防沙效果无法保证；3.种子长大后，林木间距杂乱无序，可能相互影响生长。
发明内容
本发明提供一种无人机自动造林方法，以解决上述种子无序投放，造成资源浪费的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种无人机自动造林方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)飞行航线的设定，在无人机起飞前设置无人机在需播种地区上空的飞行航线；
2)种子发射频率的设定，根据所要投放的植物种子的株间距，设定种子发射频率；
3)无人机飞行速度的设定，根据所要投放的植物种子的株间距以及发射频率，设定无人机的飞行速度为：飞行速度＝发射频率*株间距；
4)无人机起飞、播种，无人机按照预设航线飞行，种子舱按预设的发射频率播种。
在无人机起飞前，设置好无人机在需播种地区上空的播种航线以及各种参数，需要设定的参数分别包括无人机的飞行速度以及与其呈线性关系的种子的发射频率，设置完毕且向种子舱内放入种子后，遥控无人机起飞，按设定好的飞行路线及速度飞行、按设定好的发射频率播种。
本发明通过设置无人机飞行速度与种子的发射频率的配比关系，可以保证种子之间的间距可控，从而节约资源，提高造林效果。
进一步地，所述种子舱内设置有自动播种控制器以及限速播种控制器。自动播种控制器及限速播种控制器的设置，有助于无人机更好的播撒种子。
进一步地，步骤2)中的种子的发射频率，通过设置在种子舱内的限速播种控制器来设定。限速播种控制器的设置，可以有效避免种子的无序投放。
进一步地，所述种子舱播种时一次投放一粒种子。一次投放一粒种子，可以有效减少资源浪费。
进一步地，所述无人机飞行高度为10～60米。飞行高度适当，有助于提高投放种子的精确度。
进一步地，所述自动造林方法中使用的无人机还设置有用于飞播造林方面的飞行控制系统。飞行控制系统的设置，有助于对飞行航线的控制。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置无人机飞行速度与种子的发射频率的配比关系，可以保证种子之间的间距可控，从而节约资源，提高造林效果。
2.自动播种控制器及限速播种控制器的设置，有助于无人机更好的播撒种子。
3.限速播种控制器的设置，可以有效避免种子的无序投放。
4.一次投放一粒种子，可以有效减少资源浪费。
5.无人机飞行高度适当，有助于提高投放种子的精确度。
6.飞行控制系统的设置，有助于对飞行航线的控制。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
选用100颗槐树种子，在面积为2500m2的土地上以株间距5米按照如下方法进行播种，：
1)飞行航线的设定，在无人机起飞前设置无人机在需播种地区上空的飞行航线；
2)种子发射频率的设定，根据所要投放的植物种子的株间距，设定种子发射频率为每秒2颗；
3)无人机飞行速度的设定，根据所要投放的植物种子的株间距以及发射频率，设定无人机的飞行速度为：飞行速度＝发射频率*株间距，即飞行速度设定为10m/s；
4)无人机起飞、播种，无人机按照预设航线飞行，种子舱按预设的发射频率播种。
播种完毕，随机选取其中10组植物种子之间的株间距进行测量，得到的数据如下表：
编号 1 2 3 4 5
株间距(m) 5.2 5.0 5.0 4.9 5.0
编号 6 7 8 9 10
株间距(m) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
从上述结果可以看出，采用此种无人机自动造林方法可以较好的控制植物间的株间距及密度，从而提高造林效果。
实施例2
选用200颗白杨树种子，在面积为8000m2的土地上以株间距6米按照如下方法进行播种：
1)飞行航线的设定，在无人机起飞前设置无人机在需播种地区上空的飞行航线；
2)种子发射频率的设定，根据所要投放的植物种子的株间距，设定种子发射频率为每秒2颗；
3)无人机飞行速度的设定，根据所要投放的植物种子的株间距以及发射频率，设定无人机的飞行速度为：飞行速度＝发射频率*株间距，即飞行速度设定为12m/s；
4)无人机起飞、播种，无人机按照预设航线飞行，种子舱按预设的发射频率播种。
播种完毕，随机选取其中20组植物种子之间的株间距进行测量，得到的数据如下表：
编号 1 2 3 4 5
株间距(m) 6.0 6.0 6.2 6.0 6.0
编号 6 7 8 9 10
株间距(m) 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
编号 11 12 13 14 15
株间距(m) 6.0 5.9 6.0 6.0 5.9
编号 16 17 18 19 20
株间距(m) 6.0 6.0 6.0 6.1 6.0
从上述结果可以看出，采用此种无人机自动造林方法可以较好的控制植物间的株间距及密度，从而提高造林效果。
所述自动播种控制器、限速播种控制器以及飞行控制系统是本领域技术人员公知的现有技术。所述自动播种控制器可选用播种机控制器，所述限速播种控制器可选用定速度控制器，所述飞行控制系统主要有陀螺仪(飞行姿态感知)，加速计，地磁感应，气压传感器(悬停高度粗略控制)，超声波传感器(低空高度精确控制或避障)，光流传感器(悬停水平位置精确确定)，GPS模块(水平位置高度粗略定位)，以及控制电路组成，主要的功能就是自动保持飞机的正常飞行姿态，所述的自动播种控制器、限速播种控制器、种子舱以及飞行控制系统按照本领域常规方法组装连接于无人机上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无人机自动造林方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)飞行航线的设定，在无人机起飞前设置无人机在需播种地区上空的飞行航线；
2)种子发射频率的设定，根据所要投放的植物种子的株间距，设定种子发射频率；
3)无人机飞行速度的设定，根据所要投放的植物种子的株间距以及发射频率，设定无人机的飞行速度为：飞行速度＝发射频率*株间距；
4)无人机起飞、播种，无人机按照预设航线飞行，种子舱按预设的发射频率播种。
2.根据权利要求1所述的无人机自动造林方法，其特征在于：所述种子舱内设置有自动播种控制器以及限速播种控制器。
3.根据权利要求2所述的无人机自动造林方法，其特征在于：步骤2)中的种子的发射频率，通过设置在种子舱内的限速播种控制器来设定。
4.根据权利要求1所述的无人机自动造林方法，其特征在于：所述种子舱播种时一次投放一粒种子。
5.根据权利要求1所述的无人机自动造林方法，其特征在于：所述无人机飞行高度为10～60米。
6.根据权利要求1所述的无人机自动造林方法，其特征在于：所述自动造林方法中使用的无人机还设置有用于飞播造林的飞行控制系统。
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