CN107390709A - 一种植保无人机多机协同作业方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机植保技术领域，具体涉及一种植保无人机多机协同作业方法及系统，所述方法包括如下步骤：创建植保作业任务，所述植保作业任务包括生成作业地块以及规划航线；将所规划的航线关联至各无人机；各无人机根据所规划的航线分段进行植保作业。本发明所提供的植保无人机多机协同作业方法及系统，实现了多机协同作业，同一作业组内的多个无人机可以根据所规划的航线选择飞行的分段航线进行植保作业，只需规划一次航线，提高了植保作业效率。

Description

一种植保无人机多机协同作业方法及系统

技术领域

本发明涉及无人机植保技术领域，具体涉及一种植保无人机多机协同作业方法及系统。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。目前，随着科技的发展，无人机技术日趋成熟，无人机以其速度快、操作灵活的特点被广泛应用。

随着植保无人机技术的发展，越来越多的用户开始采用无人机进行植保作业，尤其是利用无人机进行农药喷洒和化肥喷洒等，具有对农作物损害小、农药利用率高、降低劳动强度等优点。

然而在实际应用中，通常采用单机作业模式对大面积农田地块区域进行植保作业，难以实现多机作业，植保作业效率较低，影响了作业的智能化程度。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种植保无人机多机协同作业方法及系统，能够实现多机协同作业，提高了植保作业的效率。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：一种植保无人机多机协同作业方法，包括如下步骤：

创建植保作业任务，所述植保作业任务包括生成作业地块以及规划航线；

将所规划的航线关联至各无人机；

各无人机根据所规划的航线分段进行植保作业。

进一步地，所述作业方法应用于植保无人机多机作业系统，所述作业系统包括后台服务器和作业组，同一作业组内包括至少两个无人机和与之对应的至少两个用户控制端。

所述方法还包括：预先在所述后台服务器内存储无人机变量标识以及对应控制该无人机的用户控制端的用户信息，所述无人机变量标识用于标识无人机。

另外，本发明还提供了一种植保无人机多机协同作业系统，所述作业系统包括后台服务器和作业组，同一作业组内包括至少两个无人机和与之对应的至少两个用户控制端；其中，

所述用户控制端：用于创建、接收或发送植保作业任务；用于控制

相应的无人机按照选定的分段航线植保作业；

所述无人机：用于执行用户控制端发送的航线，并将飞行数据上传至后台服务器；

所述后台服务器：用于接收和存储植保作业任务以及无人机飞行数据，并根据预先存储的用户信息将植保作业任务发送至对应的用户控制端。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明所提供的植保无人机多机协同作业方法及系统，实现了多机协同作业，同一作业组内的多个无人机可以根据所规划的航线选择飞行的分段航线进行植保作业，只需规划一次航线，提高了植保作业效率。

附图说明

图1为本发明实施例所提供植保无人机多机协同作业方法的流程框图；

图2为本发明另一实施例所提供植保无人机多机协同作业方法的流程框图；

图3为本发明另一实施例所提供植保无人机多机协同作业方法的流程框图；

图4为本发明实施例所提供植保无人机多机协同作业系统的结构框图；

图5为为本发明实施例中在创建的作业地块上规划出航线的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用 新型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例1提供了一种植保无人机多机协同作业系统，参阅图4，包括后台服务器和作业组，同一作业组内包括至少两个无人机和与之对应的至少两个用户控制端；所述作业系统内可以包括多个作业组，相同作业组标识下至少有两个无人机，同一作业组针对所创建的作业地块协同作业。

其中，用户控制端用于创建、接收或发送植保作业任务；用于控制相应的无人机按照选定的分段航线植保作业；

无人机用于执行用户控制端发送的航线，并将飞行数据上传至后台服务器；

后台服务器用于接收和存储植保作业任务以及无人机飞行数据，并根据预先存储的用户信息将植保作业任务发送至对应的用户控制端。

在本发明的另一优选实施例2中，所述用户控制端包括地块生成模块、航线规划模块、显示模块和播放模块；

地块生成模块用于根据获取的地块信息生成作业地块；

航线规划模块用于根据所生成的作业地块规划出无人机飞行的航线；

显示模块用于显示所生成的作业地块、航线以及飞行参数；

播放模块用于在用户控制端加载的地图上回放相应无人机的作业航迹，同时对应显示无人机的经度、纬度、水平速度、垂直速度和飞行高度信息；

具体地，播放模块内设有播放进度条，用户可以在用户控制端上根据需要选择要查看协同作业中各时间点的无人机作业状态和数据，让用户清晰明确的查阅无人机的各项工作状态，可以对当次作业做出比较准确的评估。

另外，所述无人机上设有飞行数据记录装置，用于将无人机的飞行数据上传至用户控制端。具体地，无人机上设有GPS和姿态传感器，所采集的飞行数据每隔一个上传周期上传到用户控制端并存储，其中，所述飞行数据包括经纬度信息、水平速度、垂直速度、飞行高度和采集时间、喷幅以及无人机标治信息，无人机标治信息包括无人机飞控ID和别名等。

相应地，本发明实施例3提供了一种植保无人机多机协同作业方法，参阅图1，包括如下步骤：

S1、创建植保作业任务，所述植保作业任务包括生成作业地块以及规划航线；

在本实施例的一种优选实施方式中，该步骤包括如下子步骤：参阅

图2，

S101、获取待作业农田区域的地块信息；其中，所述地块信息为农

田地块区域边界的经纬度信息；

获取作业农田区域的地块信息是指获取作业地块的地理位置信息，本实施例中提出的地理位置信息是指该作业农田区域的经纬度信息，根据经纬度信息通过相关算法获得每个点的二维数据信息，即X、Y的点值，从而在卫星地图上能够创建虚拟作业地块、生成作业地块边界线，其中，该作业地块的经纬度信息为依据测绘人员对作业农田区域的边界进行实地测绘得到的多个采集点的测绘数据所生成的信息。相关算法在现有技术中较多，只要能够将经纬度信息转换成二维坐标信息即可，本实施例中没有特殊限定。

S102、在其中一用户控制端根据所述地块信息创建作业地块；

具体操作时，用户在安装有植保作业APP的用户控制端上加载出高清卫星地图，将所获取的采集点的经纬度信息输入，从而生成作业地块边界线，作业地块边界线所形成的区域为作业地块区域。

S103、根据所创建的作业地块规划无人机在所述农田区域植保作业的航线。

其中，所规划出的航线为无人机的飞行路线，优选地，所述航线由多条等间隔且相互平行的直线段首尾顺次连接而成，如图5所示，相邻直线段之间的距离为一个喷幅，即无人机喷洒宽度；需要说明的是，现有技术中，航线规划的方法有多种，此处不做限制，本实施例所提供的协同作业方法适用于所有航线规划方法所规划出的航线。

另外，在一些优选实施例中，所创建的植保作业任务还可以包括设置作业任务名称、飞行高度、飞行速度、喷幅等。

S2、将所规划的航线关联至各无人机；

预先在所述后台服务器内存储无人机变量标识以及对应控制该无人机的用户控制端的用户信息，所述无人机变量标识用于标识无人机，用户信息为登录账号和密码，一个账号可以绑定多个无人机，即一个用户控制端可以控制多个无人机，但通常，用户控制端同一时间只能控制一个无人机，一个作业组可以有多个无人机，每个无人机只能与一个作业组绑定。

在本实施例的另一种优选实施方式中，参阅图3，所述方法具体包括如下子步骤：

S201、所述后台服务器接收并存储所创建的植保作业任务；

同一作业组标识下的其中一用户控制端创建植保作业任务，将所生成的作业地块、规划的航线上传至后台服务器，同时，将用户控制端的用户信息发送至后台服务器。

S202、根据预先存储的各用户控制端的用户信息将所创建的植保作业任务发送至对应的各用户控制端；

后台服务器内预先存储有该用户信息对应的作业组标识，后台服务器将该用户控制端所创建的植保作业任务发送到同一作业组标识下的其它用户控制端。其中，各用户控制端与后台服务器无线通信连接。

S203、用户控制端的用户领取作业任务，根据所规划的航线选取相应无人机作业的分段航线，并将分段航线发送至无人机。

具体地，各用户控制端上同步显示所生成的作业地块和规划的航线，用户选取航线中的其中一连续的分段航线，并通过用户控制端将所述分段航线发送至对应的无人机，其中，各用户所选分段航线覆盖的区域在颜色上会区别于未选航线，便于用户直观看到自己所选区域。

S3、各无人机根据所规划的航线分段进行植保作业。

各无人机基于航线按照用户所选定的对应分段航线进行植保作业，为了提高植保作业效率，同一作业组的无人机可以同时作业，依次选择其中一分段航线，例如：第一个无人机的飞行截止点为第二个无人机的飞行起点，第二个无人机的飞行截止点为第三个无人机的飞行起点；多机同时协同作业，从而将作业地块有效喷洒覆盖。所述用户控制端上包括显示屏，用于显示如下至少一种：地块信息、所生成的作业地块、规划的航线以及同一作业组内各无人机协同作业的喷洒面积。其中，已喷洒覆盖的区域会显示在用户控制端上，便于用户了解作业地块喷洒状况。

本发明提供了另一优选实施例4，所创建的植保作业任务还包括采集航点，所述航点为所规划的航线与作业地块边界线的交点；

所提供的植保无人机多机协同作业方法还包括：将所采集的航点信

息上传至后台服务器，后台服务器接收并存储所采集的航点信息，根据预先存储的用户控制端的用户信息将所采集的航点信息发送至对应的用户控制端。其中，所述航点信息为航点的经纬度信息。

所述用户控制端的用户领取作业任务，根据所规划的航线选取相应无人机作业的分段航线，并将分段航线发送至无人机具体为：

用户控制端的用户根据所采集的航点，在航线上自主选择起始航点和截止航点，起始航点和截止航点之间为分段航线；

将所选择的起始航点、截止航点以及分段航线发送至对应的无人机。

所述用户控制端上包括显示屏，用于显示如下至少一种：地块信息、所生成的作业地块、规划的航线、作业时间、飞行高度、飞行速度、垄距以及同一作业组内各无人机协同作业的喷洒面积。

进一步地，用户控制端的显示屏界面上还包括航点进度条，通过所述航点进度条选择无人机植保作业的分段航线，所述方法进一步包括：

根据用户触发的进度标识移动指令，将进度标识从选取的起始航点标识处移动到截止航点标识处。

本实施中提供的为双向进度条，包括起始航点进度标识移动指令和截止航点进度标识移动指令，用户分别触发两个移动指令，将起始航点进度标识移动指令移动至进度条上选择的起始航点处，将截止航点进度标识移动指令移动至进度条上选择的截止航点处，同时，作业地块上回显示出所选择的起始航点也截止航点间的分段航线。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植保无人机多机协同作业方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建植保作业任务，所述植保作业任务包括生成作业地块以及规划航线；

将所规划的航线关联至各无人机；

各无人机根据所规划的航线分段进行植保作业。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业方法应用于植保无人机多机作业系统，所述作业系统包括后台服务器和作业组，同一作业组内包括至少两个无人机和与之对应的至少两个用户控制端；

所述方法还包括：预先在所述后台服务器内存储无人机变量标识以及对应控制该无人机的用户控制端的用户信息，所述无人机变量标识用于标识无人机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述创建植保作业任务具体包括：

获取待作业农田区域的地块信息；其中，所述地块信息为农田地块区域边界的经纬度信息；

在其中一用户控制端根据所述地块信息创建作业地块；

根据所创建的作业地块规划无人机在所述农田区域植保作业的航线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将规划的航线关联至各无人机具体包括：

所述后台服务器接收并存储所创建的植保作业任务；

根据预先存储的用户控制端的用户信息将所创建的植保作业任务发送至对应的用户控制端；

用户控制端的用户领取作业任务，根据所规划的航线选取相应无人机作业的分段航线，并将分段航线发送至无人机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所创建的植保作业任务还包括采集航点，所述航点为所规划的航线与作业地块边界线的交点；

所述方法还包括：将所采集的航点信息上传至后台服务器，后端服务器接收并存储所采集的航点信息，根据预先存储的各用户控制端的用户信息将所采集的航点信息发送至对应的各用户控制端。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户控制端的用户领取作业任务，根据所规划的航线选取相应无人机作业的分段航线，并将分段航线发送至无人机具体为：

用户控制端的用户根据所采集的航点，在航线上自主选择起始航点和截止航点，起始航点和截止航点之间为分段航线；

将所选择的起始航点、截止航点以及分段航线发送至对应的无人机。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户控制端上包括显示屏，用于显示如下至少一种：地块信息、所生成的作业地块、规划的航线、作业时间、飞行高度、飞行速度、垄距以及同一作业组内各无人机协同作业的喷洒面积。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述显示界面上还包括航点进度条，通过所述航点进度条选择无人机植保作业的分段航线，所述方法进一步包括：

根据用户触发的进度标识移动指令，将进度标识从选取的起始航点标识处移动到截止航点标识处。

9.一种植保无人机多机协同作业系统，其特征在于，所述作业系统包括后台服务器和作业组，同一作业组内包括至少两个无人机和与之对应的至少两个用户控制端；其中，

所述用户控制端：用于创建、接收或发送植保作业任务；用于控制

相应的无人机按照选定的分段航线植保作业；

所述无人机：用于执行用户控制端发送的航线，并将飞行数据上传至后台服务器；

所述后台服务器：用于接收和存储植保作业任务以及无人机飞行数据，并根据预先存储的用户信息将植保作业任务发送至对应的用户控制端。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述用户控制端包括地块生成模块、航线规划模块、显示模块和播放模块；

所述地块生成模块：用于根据获取的地块信息生成作业地块；

航线规划模块：用于根据所生成的作业地块规划出无人机飞行的航线；

所述显示模块:用于显示所生成的作业地块、航线以及飞行参数；

播放模块，用于在用户控制端加载的地图上回放相应无人机的作业航迹，同时对应显示无人机的经度、纬度、水平速度、垂直速度和飞行高度信息；

所述无人机上设有飞行数据记录装置，用于将无人机的飞行数据上传至后台服务器。