CN107860387A - 植保无人机作业航线规划方法及植保无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种植保无人机作业航线规划方法及植保无人机，包括如下步骤：获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线；确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段，相邻所述航行路径线段之间的距离为一个喷幅；根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖；其中所述航行路径线段与边界线之间的交点为航点。该航线规划方法及植保无人机，能够根据预设的航行路径线段快速规划出合适的作业航线，提高了作业的精准覆盖率，有效地降低了漏喷和多喷现象，提高了作业效率，有利于作物生长。

Description

植保无人机作业航线规划方法及植保无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种植保无人机作业航线规划方法及植保无人机。

背景技术

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。

植保无人机在进行植保作业时，通常是按照既定的飞行航线进行作业或者由操控员通过遥控器控制无人机飞行。若使得无人机按照既定的飞行航线进行飞行，需要提前进行航线规划，即计算机软件系统根据地块信息，计算出覆盖地块的合理航线，该航线由多条在地块内来回折返的航段组成。

现有航线规划方法所规划的飞行航线经常会出现漏喷、误喷或多喷现象，无法准确的覆盖地块，尤其是针对凹边形地块，会出现航线超出设定区域的现象，航线穿越地块外部，从而使得农药喷洒到地块之外。

上述问题亟需解决。

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作业航线规划方法及植保无人机，能够提高植保无人机作业的精准覆盖率，降低漏喷、误喷和多喷现象。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：

一种植保无人机作业航线规划方法，包括如下步骤：

S1、获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线，所述边界线由多条边界线段依次连接而成；

S2、确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段；

相邻所述航行路径线段之间的距离为一个喷幅；

S3、根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖；其中所述航行路径线段与边界航点之间的交点为航点。

进一步地，所述根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖包括：

S31、基于航行路径线段由作业起始边向所确定的方向进行航线规划；

S32、判断航线规划过程中是否存在间隔区域；

需要说明的是，所述间隔区域指作业地块中两个分块区域间的非作业地块区域，间隔区域的具体判定方法为：根据同条航行路径线段与边界航点相交所形成的航点个数决定，具体地，在航线规划行进过程中，若查找到航行路径线段与边界航点相交所形成的航点个数为2个，且其相邻的下一条航行路径线段与边界航点相交所形成的航点也为2个，则可判断没有碰到间隔区域。

若查找到航线规划行进过程中，航行路径线段与边界航点相交所形成的航点个数为2个以上，且其相邻的下一条航行路径线段与边界航点相交所形成的航点也为2个以上，则可判断碰到间隔区域，其中以下一条航行路径线段与边界相交所形成的航点个数来判断间隔区域所在位置，从该航行路径线段所覆盖的最边上的航点开始，第一和第二个航点之间非间隔区域，第二和第三个航点之间为间隔区域，第三和第四个航点之间为非间隔区域，依次类推，从而判断出相应的间隔区域。

S33、若航线规划过程中存在间隔区域，则基于航行路径线段选择在间隔区域的一侧进行航线规划，并循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S34；

S34、若航线规划过程中不存在间隔区域，则基于航行路径线段规划至边界航点或已规划航线处止；

S35、基于航线规划方向由作业地块的其中一临界线向另一临界线方向依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；

S36、若所有航点均已覆盖，则航线规划结束；

若存在未覆盖的航点，则寻找到第一目标航点且在作业地块范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第一目标航点开始进行航线规划，进入步骤S36；

S37、循环步骤S32至S36。

进一步地，所述步骤S34与步骤S35之间还包括如下步骤：

若基于航行路径线段规划至边界航点，则进行步骤S35；

其中，所述边界航点为基于航行路径线段规划至作业地块边缘处的相邻边界线段所形成的航点；

若基于航行路径线段规划至已规划航线处，则判断该处起的航线规划方向上是否有未覆盖的航点，若存在未覆盖的航点，则寻找到第二目标航点且在作业范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第二目标航点开始进行航线规划，循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S35- S37。

进一步地，所述第一目标航点为基于航线规划方向由作业地块中一临界线向另一临界线方向依次所查找的第一个未覆盖的航点，若第一时间同时查找到多个未覆盖的航点，则按照预设顺序确定第一目标航点；

所述第二目标航点为航线规划方向上距离所述已规划航线处最近的一条未覆盖的第一航行路径线段上的航点，其中，已规划航线处的第二航行路径线段分别与两个边界线段相交，若第一航行路径线段上有多个未覆盖的航点，且该航行路径线段与两个边界线段中的一个相交，则选择第二航行路径线段与边界线段相交的航点为第二目标航点，否则，按照预设顺序确定最终的第二目标航点。

进一步地，所述作业地块位于预设坐标系的任一象限内，且所述预设坐标系的横轴与所述作业起始边平行；所述按照预设顺序确定第一目标航点、第二目标航点，即按照横轴正向的顺序确定目标航点。

进一步地，所规划的航线基于各航行路径线段形成；其中，在航线规划过程中，相邻航行路径线段之间的航线由两者所覆盖的航点间的距离决定。

进一步地，所述步骤S1还包括：所述步骤S1还包括：根据所设定的边距向内侧移动各边界线段，缩小各边界线段所形成的边界区域。

根据缩小后的边界区域绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段。

进一步地，所述根据作业起始边确定航线规划方向具体为：由作业起始边向临界线所在方向进行航线规划；

具体地，若所有航点位于作业起始边所在航行路径线段的同一侧，则作业起始边所在航行路径线段为作业地块的其中一临界线，航线规划方向为由作业起始边向另一临界线方向进行；

若航点分布在作业起始边所在航行路径线段的两侧，则航线规划方向为由作业起始边向距离其较近的一临界线方向进行。

作为优选，相邻所述航行路径线段之间的距离为一个喷幅。

另外，本发明提供了一种植保无人机，采用上述的植保无人机作业航线规划方法规划航线。

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作业航线规划方法，能够根据预设的航行路径线段快速规划出合适的作业航线，提高了作业的精准覆盖率，有效地降低了漏喷和多喷现象，提高了作业效率，节省了作业时间和所需药量，有利于作物生长。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的植保无人机作业航线规划方法的流程图；

图2为本发明实施例二所提供的植保无人机作业航线规划方法的流程图；

图3为本发明实施例三所提供的植保无人机作业航线规划方法的流程图；

图4为本发明实施例中所提供的作业地块航线规划示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明实施例中所提供的另一种作业地块航行规划示意图；

图7为本发明实施例中所提供的又一种作业地块航行规划示意图；

图8为本发明实施例中所提供的另一种作业地块航行规划示意图。

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。

本发明实施例一提供了一种植保无人机作业航线规划方法，参阅图1，提供了一种植保无人机作业航线规划方法的流程图，包括如下步骤：

S1、获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线，所述边界线由多条边界线段依次连接而成；相邻所述航行路径线段之间的距离为一个喷幅；

获取作业地块的边界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，从而在计算机中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地块进行实地测绘得到的多个采集点（形成作业地块的边界线段中，相邻边界线段间的交点）的测绘数据所生成的信息。即该作业地块的边界信息通过测绘人员实地测绘才能够得出，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；

S2、确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段；

其中作业起始边由用户选择确定，即作业起始位置是由用户自行选择的，而非是植保无人机控制系统选择，该种方式能够使用户体验度得到提高，使用户能够根据需要自行选择起始位置，本实施例中作业起始边为作业地块的其中一边界线段；

S3、根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖；其中所述航行路径线段与边界航点之间的交点为航点。

将作业地块中的航点被航行路线完全覆盖，是为了防止植保无人机出现漏喷或误喷的情况，模拟路径行进方向根据用户确定的作业起始边来确定。

所述根据作业起始边确定航线规划方向具体为：由作业起始边向临界线所在方向进行航线规划；

具体地，每个作业地块具有两条临界线，包括第一临界线和第二临界线，所述临界线为该作业地块的两条边界航行路径线段；若所有航点位于作业起始边所在航行路径线段的同一侧，则作业起始边所在航行路径线段为作业地块的其中一临界线，航线规划方向为由作业起始边向另一临界线方向进行；

若航点分布在作业起始边所在航行路径线段的两侧，则航线规划方向为由作业起始边向距离其较近的一临界线方向进行。

本实施例中提供的植保无人机作业航线规划方法，先根据获取作业地块的边界信息获得边界线，然后确定作业起始边并根据作业起始边确定模拟路径行进方向，再基于航行路径线段进行航线规划，直至将所有作业地块内的航点全部覆盖，该种规划方式能够将所有航点进行有效的规划、扫描；保证每个遗漏的航点能够被覆盖，使规划路径更为全面。

本发明实施例二提供了一种植保无人机作业航线规划方法，参阅图2，在图1的基础上，提供了一种植保无人机作业航线规划方法的流程图，包括如下步骤：

S1、获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线，所述边界线由多条边界线段依次连接而成；

S2、确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段；

步骤S1、S2与实施例1中步骤一致，此处不再赘述。

S31、基于航行路径线段由作业起始边向所确定的方向进行航线规划；

S32、判断航线规划过程中是否存在间隔区域；

S33、若航线规划过程中存在间隔区域，则基于航行路径线段选择在间隔区域的一侧进行航线规划，并循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S34；

S34、若航线规划过程中不存在间隔区域，则基于航行路径线段规划至边界航点或已规划航线处止；

S35、基于航线规划方向由作业地块的其中一临界线向另一临界线方向依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；其中，每个作业地块具有两条临界线，包括第一临界线和第二临界线，所述临界线为该作业地块的两条边界航行路径线段；

若向第一临界线方向进行航线规划至地块边缘处，则从第一临界线开始向第二临界线处依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；

当向第二临界线方向进行航线规划至地块边缘处，则从第二临界线开始向第一临界线处依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；

综述，查找未覆盖航点的方向与航线规划的方向相反。

该种方式能够使作业地块起始边一侧存在多个间隔区域（尤其是不少于三个）时，能够根据检测目标航点实现将区域内的全部航点覆盖，进而实现航线规划不会出现漏规划的问题，尤其是对于边界地块复杂的地块而言，规划更为精确，不会出现漏规划的问题，有效的使植保无人机在作业时能够根据设定的航线飞行，使航线更为准确，且不会出现误喷，漏喷的问题。

本实施例所提供的方法适用于的作业地块为：航线规划至边界航点处，即规划至地块区域的边缘处，或航线规划至已规划航线处时，该处起的航线规划方向上没有未覆盖的航点。

航线规划至边界航点的判断方法为：在航线规划过程中，其所规划地块区域中的每条航行路径线段分别与两条边界线段相交，获得两个航点，每将一条航行路径线段上的航点覆盖后，都要先判断下一未覆盖航行路径线段上的两个航点所在的两条边界线段是否有变化，如果没有变化，则继续基于航行路径线段进行规划，如果有变化，则由上一条航行路径线段上的航线截止处的航点分别连接下一条航行路径线段与所规划地块区域内两条边界线段的交点，如果航点分别与两个交点的连线至少有一条超出作业地块，说明航线已规划至边界航点。

S36、若所有航点均已覆盖，则航线规划结束；

若存在未覆盖的航点，则寻找到第一目标航点且在作业地块范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第一目标航点开始进行航线规划，进入步骤S37；所述第一目标航点为基于航线规划方向由作业地块中一临界线向另一临界线方向依次所查找的第一个未覆盖的航点，若第一时间同时查找到多个未覆盖的航点，则按照预设顺序确定第一目标航点；

S37、循环步骤S32至S36。

本发明实施例三提供了一种植保无人机作业航线规划方法，参阅图3，在图2的基础上，提供了一种植保无人机作业航线规划方法的流程图，包括如下步骤：

S1、获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线，所述边界线由多条边界线段依次连接而成；

S2、确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段；

S31、基于航行路径线段由作业起始边向所确定的方向进行航线规划；

S32、判断航线规划过程中是否存在间隔区域；

S33、若航线规划过程中存在间隔区域，则基于航行路径线段选择在间隔区域的一侧进行航线规划，并循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S34；

步骤S1、S2、S31、S32和S33与实施例2中步骤一致，此处不再赘述。

S34、若基于航行路径线段规划至边界航点，则进行步骤S35；

其中，所述边界航点为基于航行路径线段规划至作业地块边缘处的相邻边界线段所形成的航点；

若基于航行路径线段规划至已规划航线处，则判断该处起的航线规划方向上是否有未覆盖的航点，若存在未覆盖的航点，则寻找到第二目标航点且在作业范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第二目标航点开始进行航线规划，循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S35- S37。

所述第二目标航点为航线规划方向上距离所述已规划航线处最近的一条未覆盖的第一航行路径线段上的航点，其中，已规划航线处的第二航行路径线段分别与两个边界线段相交，若第一航行路径线段上有多个未覆盖的航点，且该航行路径线段与两个边界线段中的一个相交，则选择第二航行路径线段与边界线段相交的航点为第二目标航点，否则，按照预设顺序确定最终的第二目标航点。

S35、基于航线规划方向由作业地块的其中一临界线向另一临界线方向依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；其中，每个作业地块具有两条临界线，包括第一临界线和第二临界线，所述临界线为该作业地块的两条边界航行路径线段；

S36、若所有航点均已覆盖，则航线规划结束；

若存在未覆盖的航点，则寻找到第一目标航点且在作业地块范围内的最短路径，再基于航行路径线段由目标航点开始进行航线规划，进入步骤S37；

S37、循环步骤S32至S36。

需要说明的是，在航线规划之前需要将作业地块放置在预设坐标系的任一象限内，该坐标系为二维坐标系，且所述预设坐标系的横轴与作业起始边平行，进而能够方便确定目标航点以及临界线。本发明所提供的实施例中，作业地块位于预设坐标系的第一象限内；而预先设定的规划顺序为：沿横轴正向的规划顺序。所述按照预设顺序确定第一目标航点、第二目标航点，即按照横轴正向的顺序确定目标航点，按照横坐标由小到大的顺序，选择最小坐标处的航点为目标航点。

在本实施例中，进一步地，所规划的航线基于各航行路径线段形成；其中，在航线规划过程中，相邻航行路径线段之间的航线由两者所覆盖的航点间的距离决定。

即在所规划的区域中，相邻的两条航行路径线段与该区域的边界线相交，每条航行路径线段上有两个航点，分别为该条航行路径线段上的起始航点和终止航点，相邻两条航行路径线段之间的航线即上一航行路径线段的终止航点与下一航行路径线段的起始航点的连线，上一航行路径线段的终止航点是一定的，下一航行路径线段的起始航点由距离上一航行路径线段终止航点的距离决定，下一航行路径线段上的两个航点中距离上一航行路径线段终止航点最近的航点即为起始航点。

如图4、图5所示，A1B1和C1D1为两条航行路径线段，A1和B1为A1B1航行路径线段上的航点，C1和D1为C1D1航行路径线段上的航点，A1为A1B1的起始航点，B1为终止航点，由于B1C1之间的距离小于B1D1之间的距离，因此，C1点为C1D1的起始航点，D1为C1D1的终止航点，所以A1B1到C1D1之间的航线是B1与C1之间的连线。E1F1与G1H1为两条航行路径线段，E1为起始航点，F1为E1F1的终止航点，由于F1H1的距离小于F1G1的距离，因此E1F1航行路径线段与G1H1航行路径线段之间的航线是F1H1之间的连线。

在本实施例中，所述步骤S1还包括：所述步骤S1还包括：根据所设定的边距向内侧移动各边界线段，缩小各边界线段所形成的边界区域。

即根据边距缩小作业地块边界线所形成的边界区域，边界线由多条边界线段顺次连接而成，所设定的边距为缩小前后相应边界线段间的距离，缩小后的边界区域的边界线应都相对于未缩小时的边界区域的边界线平行；该种设置方式是为了避免植保无人机作业时碰撞到作业地块边界线外的障碍。

另外，本发明本实施例还提供了一种植保无人机，采用上述的植保无人机作业航线规划方法规划航线。

下面结合具体作业地块说明本实施例所提供的植保无人机作业航线规划方法，参阅图6，以AB边为作业起始边，A点为起始点进行航线规划，其中，喷幅为2.80米，边距为1.00米，基于航行路径线段，航线规划至航点1，判断出现间隔区域，基于航行路径线段，先覆盖航点2，在间隔区域的左侧进行规划，直至规划至航点3，将边界航点L和K覆盖，由DC所在临界线开始到AB所在临界线方向依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点，其中，航点D和C是最先查找的未覆盖航点，按照横坐标正向顺序，航点D为第一目标航点，寻找到第一目标航点D的最短路径，参阅图，3-8-9，由航点9并基于航行路径线段规划至航点8，由于下一航行路径线段57与边界线段的两个航点为航点5和航点7，航点8距离航点7较近，因此，航线规划至航点8时，选择到航点7的路径，由航点7开始向航点5进行路径规划，基于航行路径线段，一直规划至航点4，即规划到已规划航线处，查找其航行规划方向上，即向作业起始边AB所在方向上，不存在未覆盖的航点，则由作业起始边AB所在临界线开始向DC所在临界线方向依次查找是否有未覆盖的航点，其中航点6为所查找到的第一目标航点，寻找到航点6的最短路径46，由航点6开始，并基于航行路径线段进行航线规划至航点10,将航边界点H和G覆盖，由DC所在临界线开始向AB所在临界线方向依次查找是否存在未覆盖的航点，所有航点均被覆盖，航行规划结束。

参阅图7，以JI为作业起始边，由于先针对所形成的边界航点，根据所设定的边距向内侧缩小边界航点，然后形成边界区域，而且作业起始边JI距离作业地块AB边相对于CD边较近，因此先向AB边所在方向进行航线规划，其中喷幅为2.46米，边距为1.00米，基于航行路径线段由航点1开始规划至航点A，即规划至边界航点，由AB所在临界线开始向DC所在临界线方向依次查找未覆盖的航点，其中航行路径线段2ji4为所查找到的第一条未覆盖的航行路径线段，其上有多个未覆盖的航点，按照横轴正向，选择航点2为下一目标航点，寻找到目标航点的最短路径A2，由航点2开始并基于航行路径线段，航线规划至航点3，将边界航点L和K覆盖，由CD所在临界线向AB所在临界线方向依次查找未覆盖的航点，其中航点D和C为第一时间所查找出的未覆盖的航点，按照横轴正向的顺序，先覆盖航点D，由于先针对所形成的边界航点，根据所设定的边距向内侧缩小边界航点，然后形成边界区域，因此，目标航点为9，寻找到目标航点9的最短路径为3-8-9，由航点9并基于航行路径线段规划至航点8，由于下一条航行路径线段57的两个航点5和7，其中，航点7距离航点8较近，依次规划航点8到航点7的路径，并基于航行路径线段规划至航点4，由于航行规划方向，即向AB所在方向上不存在未覆盖的航点，则由AB边所在临界线向DC所在临界线方向进行查找未覆盖的航点，按照横轴正向的顺序，航点6为目标航点，寻找到目标航点6的最短路径4-6，并基于航行路径线段由航点6开始规划至航点10，即规划至边界航点，由DC所在临界线开始向AB所在临界线方向进行查找未覆盖的航点，所有航点均已覆盖，航线规划结束。

参阅图8，以12-10为作业起始边，设定好喷幅和边距，由航点4开始基于航行路径线段现在间隔区域左侧进行规划，直至到航点15，将边界航点14和13覆盖，由航点7所在临界线到航行路径线段12所在临界线方向依次查找未覆盖的航点，其中航点7为所基于航向规划方向所查找的第一目标航点，由于缩小边界区域，航点6为所查找到的第一目标航点，如图所示，寻找到目标航点6的最短路径，并由航点6到航点9并基于航行路径线段规划至已规划航线处，即航行路径线段5-10处，且截至点为航点5，航行路径线段5-10为第二航行路径线段，由于其航线规划方向上还具有未覆盖的航点，且距离最近的未覆盖的航行路径线段为17-3，即为第一航行路径线段，由于第一航行路径线段分别与边界线段14-1以及边界线段2-7相交，航点为17和3，而第二航行路径线段5-10与边界线段2-7和边界线段8-11相交，因此，以航点4为第二目标航点，寻找航点5到4的最短路径，并由航点4开始，基于航行路径线段航线规划至航点18，将航点1和2覆盖，由航行路径线段12所在临界线向航点7所在临界线方向查找未覆盖的航点，所有航点均已被覆盖，航线规划结束。

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 (9)

1.一种植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取作业地块的边界信息并根据作业地块的边界信息获得作业地块的边界线，所述边界线由多条边界线段依次连接而成；

S2、确定作业起始边并根据作业地块的边界信息绘制多条与作业起始边平行的航行路径线段；

相邻所述航行路径线段之间的距离为一个喷幅；

S3、根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖；其中所述航行路径线段与边界线之间的交点为航点。

2.根据权利要求1所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述根据作业起始边确定航线规划方向并基于所述航行路径线段进行航线规划，直至将作业地块内所有航点覆盖包括：

S31、基于航行路径线段由作业起始边向所确定的方向进行航线规划；

S32、判断航线规划过程中是否存在间隔区域；

S33、若航线规划过程中存在间隔区域，则基于航行路径线段选择在间隔区域的一侧进行航线规划，并循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S34；

S34、若航线规划过程中不存在间隔区域，则基于航行路径线段规划至边界航点或已规划航线处止；

S35、基于航线规划方向由作业地块的其中一临界线向另一临界线方向依次查找作业地块内是否有未覆盖的航点；其中，每个作业地块具有两条临界线，包括第一临界线和第二临界线，所述临界线为该作业地块的两条边界航行路径线段；

S36、若所有航点均已覆盖，则航线规划结束；

若存在未覆盖的航点，则寻找到第一目标航点且在作业地块范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第一目标航点开始进行航线规划，进入步骤S37；

S37、循环步骤S32至S36。

3.根据权利要求2所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述步骤S34与步骤S35之间还包括如下步骤：

若基于航行路径线段规划至边界航点，则进行步骤S35；

其中，所述边界航点为基于航行路径线段规划至作业地块边缘处的相邻边界线段所形成的航点；

若基于航行路径线段规划至已规划航线处，则判断该处起的航线规划方向上是否有未覆盖的航点，若存在未覆盖的航点，则寻找到第二目标航点且在作业范围内的最短路径，再基于航行路径线段由第二目标航点开始进行航线规划，循环步骤S32、S33；否之，进行步骤S35- S37。

4.根据权利要求3所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述第一目标航点为基于航线规划方向由作业地块中一临界线向另一临界线方向依次所查找的第一个未覆盖的航点，若第一时间同时查找到多个未覆盖的航点，则按照预设顺序确定第一目标航点；

所述第二目标航点为航线规划方向上距离所述已规划航线处最近的一条未覆盖的第一航行路径线段上的航点，其中，已规划航线处的第二航行路径线段分别与两个边界线段相交，若第一航行路径线段上有多个未覆盖的航点，且该航行路径线段与两个边界线段中的一个相交，则选择第二航行路径线段与边界线段相交的航点为第二目标航点，否则，按照预设顺序确定最终的第二目标航点。

5.根据权利要求4所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述作业地块位于预设坐标系的任一象限内，且所述预设坐标系的横轴与所述作业起始边平行；

所述按照预设顺序确定第一目标航点、第二目标航点，即按照横轴正向的顺序确定目标航点。

6.根据权利要求1所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所规划的航线基于各航行路径线段形成；其中，在航线规划过程中，相邻航行路径线段之间的航线由两者所覆盖的航点间的距离决定。

7.根据权利要求1所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：根据所设定的边距向内侧移动各边界线段，缩小各边界线段所形成的边界区域。

8.根据权利要求1所述的植保无人机作业航线规划方法，其特征在于，所述根据作业起始边确定航线规划方向具体为：由作业起始边向临界线所在方向进行航线规划；其中，所述临界线为该作业地块的两条边界航行路径线段。

9.一种植保无人机，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的植保无人机作业航线规划方法规划航线。