CN108459621A - 基于无人机的施药系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实公开的基于无人机的施药系统，包括施药无人机、通讯模块、监测模块及控制模块，其中，其中，施药无人机包括第一施药无人机及第二施药无人机，其中，第一施药无人机，用于当发现药水的水位在警戒水位之下和/或当电池的剩余电量低于设定的阈值时，向第二施药无人机发送协助施药请求。第二施药无人机，用于接收协助施药请求并根据单位时间内流出的农药的体积，保存未完成的任务并计算完成自身任务所需的时间，根据时间及电池的剩余电量，判断是否可以向第一施药无人机提供协助施药请求，若可以提供协助施药请求，则向控制模块发送可以协助信息，提高了现有基于无人机的施药系统的精确度和效率，解决了现有解决了现有基于无人机的施药系统存在的效率低下的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种基于无人机的施药系统。
背景技术
对农作物的施药是农业中不可缺少的工作之一，现有基于无人机的施药系统大都仅通过一架无人机完成，作业效率较低。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明实施例提供了一种基于无人机的施药系统，以提高现有一种基于无人机的施药系统的作业效率。
为了实现上述目标，本发明实施例提供的基于无人机的施药系统包括：施药无人机、通讯模块、监测模块及控制模块，其中，
通讯模块，用于建立施药无人机及控制模块之间的通讯连接；
监测模块，包括电量传感器、液位传感器及流量传感器，用于将所述电量传感器检测的施药无人机的电池的剩余电量、液位传感器检测的设置于施药无人机内部的药桶中药水的水位及流量传感器检测的单位时间内流出的农药的体积实时发送至施药无人机；
控制模块，根据用户输入的施药无人机的数量及待施药区域的面积，为施药无人机平均分配施药任务；
施药无人机用于接收控制模块发送的施药任务，按照施药任务对待施药区域进行施药，并根据电池的剩余电量或药水的水位，计算返航时间。其中，施药无人机包括第一施药无人机及第二施药无人机，其中，
第一施药无人机，用于当发现药水的水位在警戒水位之下和/或当电池的剩余电量低于设定的阈值时，向第二施药无人机发送协助施药请求；
第二施药无人机，用于接收协助施药请求并根据单位时间内流出的农药的体积，保存未完成的任务并计算完成自身任务所需的时间，根据时间及电池的剩余电量，判断是否可以向第一施药无人机提供协助施药请求，若可以提供协助施药请求，则向控制模块发送可以协助信息。
优选地，该系统还包括：
测绘无人机，其中，测绘无人机内置相机、摄像机和GPS传感器，其中，
相机用于获取待施药区域的图像、摄像机用于获取待施药区域的视频、GPS传感器用于获取测绘无人机的位置。
优选地，控制模块还用于，接收第二施药无人机发送的可以协助信息，若第二施药无人机的数量为一个，则向第二施药无人机发送允许协助指令；若第二施药无人机的数量大于一个，则在第二施药无人机中选择与第一施药无人机距离最近的一个第二施药无人机，向第二施药无人机发送允许协助指令。
优选地，控制模块还用于，对接收的待施药区域的位置进行确认，若发现位置存在错误，则对位置进行修改。
优选地，通讯模块为数字电台，通讯模块还用于将待施药区域的图像、待施药区域的视频及待施药区域的位置发送至控制模块。
优选地，控制模块为地面站。
本发明实施例提供的基于无人机的施药系统，包括：
本发明实施例提供的基于无人机的施药系统，具有以下有益效果：
多个施药无人机之间相互协作，提高了现有基于无人机的施药系统的效率，解决了现有基于无人机的施药系统存在的效率低下的缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于无人机的施药系统的应用场景及组成示意图；
图2为本发明实施例提供的基于无人机的施药系统的另一种组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
图1为本发明实施例提供的基于无人机的施药系统的应用场景及组成示意图。如图1所示，该系统包括：测绘无人机1、多个施药无人机2及地面站3。其中，测绘无人机上设有相机、摄像机和GPS传感器，多个施药无人机上设有电量传感器、液位传感器及流量传感器，多个施药无人机2与测绘无人机1及地面站3之间均通过数字电台进行通讯，地面站用于接收测绘无人机、多个施药无人机发送的数据，并向施药无人机发送控制指令，以控制该施药无人机。
图2为本发明实施例提供的基于无人机的施药系统的组成结构示意图。如图2所示，该施药系统包括施药无人机、通讯模块、监测模块及控制模块，其中，
所述通讯模块，用于建立所述施药无人机及所述控制模块之间的通讯连接。
其中，通过该通讯模块，可以实现所述施药无人机及所述控制模块之间的图像、视频及文本等数据的传输。
所述监测模块，包括电量传感器、液位传感器及流量传感器，用于将所述电量传感器检测的施药无人机的电池的剩余电量、所述液位传感器检测的设置于所述施药无人机内部的药桶中药水的水位及所述流量传感器检测的单位时间内流出的农药的体积实时发送至所述施药无人机。
所述控制模块，用于根据用户输入的施药无人机的数量及待施药区域的面积，为所述施药无人机平均分配施药任务。
其中，待施药区域的面积的计算方法为：根据该待施药区域各个边界点的坐标位置，计算各个边界点之间的长度，将该待施药区域划分为若干个三角形，分别计算各个三角形的面积，计算各个三角形的面积之和，得到该待施药区域的面积。
所述施药无人机，用于接收所述控制模块发送的施药任务，按照所述施药任务对所述待施药区域进行施药，并根据所述电池的剩余电量或所述药水的水位，计算返航时间。
在一个示例中，在剩余电量充足的情况下，药水用完的时刻即为施药无人机的返航时间。
其中，所述施药无人机包括第一施药无人机及第二施药无人机，其中，
所述第一施药无人机，用于当发现所述药水的水位在警戒水位之下或当所述电池的剩余电量低于设定的阈值时，向所述第二施药无人机发送协助施药请求。
在一个示例中，可以设定警戒水位为5L，设定电池的剩余电量为20％。
所述第二施药无人机，用于接收所述协助施药请求并根据所述单位时间内流出的农药的体积，保存未完成的任务并计算完成自身任务所需的时间，根据所述时间及所述电池的剩余电量，判断是否可以向所第一施药无人机提供协助施药请求，若可以提供协助施药请求，则向所述控制模块发送可以协助信息。
在一个示例中，第二施药无人机计算完成自身任务所需的时间的公式为：药水的总体积/单位时间内流出的农药的体积。
可选地，所述系统还包括：
测绘无人机，其中，所述测绘无人机内置相机、摄像机和GPS传感器，其中，
所述相机用于获取所述待施药区域的图像、所述摄像机用于获取所述待施药区域的视频、所述GPS传感器用于获取所述测绘无人机的位置。
可选地，所述控制模块还用于，接收所述第二施药无人机发送的可以协助信息，若所述第二施药无人机的数量为一个，则向所述第二施药无人机发送允许协助指令；若所述第二施药无人机的数量大于一个，则在所述第二施药无人机中选择与所述第一施药无人机距离最近的一个第二施药无人机，向所述第二施药无人机发送允许协助指令。
可选地，所述控制模块还用于，对接收的待施药区域的位置进行确认，若发现所述位置存在错误，则对所述位置进行修改。
可选地，所述通讯模块为数字电台，所述通讯模块还用于将所述待施药区域的图像、所述待施药区域的视频及所述待施药区域的位置发送至所述控制模块。
可选地，所述控制模块为地面站。
本发明实施例提供的基于无人机的施药系统，包括施药无人机、通讯模块、监测模块及控制模块，其中，通讯模块用于建立施药无人机及控制模块之间的通讯连接；监测模块，包括电量传感器、液位传感器及流量传感器，用于将所述电量传感器检测的施药无人机的电池的剩余电量、液位传感器检测的设置于施药无人机内部的药桶中药水的水位及流量传感器检测的单位时间内流出的农药的体积实时发送至施药无人机；控制模块用于根据用户输入的施药无人机的数量及待施药区域的面积，为施药无人机平均分配施药任务；施药无人机用于接收控制模块发送的施药任务，按照施药任务对待施药区域进行施药，并根据电池的剩余电量或药水的水位，计算返航时间。其中，施药无人机包括第一施药无人机及第二施药无人机，其中，第一施药无人机，用于当发现药水的水位在警戒水位之下和/或当电池的剩余电量低于设定的阈值时，向第二施药无人机发送协助施药请求；第二施药无人机，用于接收协助施药请求并根据单位时间内流出的农药的体积，保存未完成的任务并计算完成自身任务所需的时间，根据时间及电池的剩余电量，判断是否可以向第一施药无人机提供协助施药请求，若可以提供协助施药请求，则向控制模块发送可以协助信息，提高了现有基于无人机的施药系统的效率。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
此外，存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于无人机的施药系统，其特征在于，包括施药无人机、通讯模块、监测模块及控制模块，其中，
所述通讯模块，用于建立所述施药无人机及所述控制模块之间的通讯连接；
所述监测模块，包括电量传感器、液位传感器及流量传感器，用于将所述电量传感器检测的施药无人机的电池的剩余电量、所述液位传感器检测的设置于所述施药无人机内部的药桶中药水的水位及所述流量传感器检测的单位时间内流出的农药的体积实时发送至所述施药无人机；
所述控制模块，用于根据用户输入的施药无人机的数量及待施药区域的面积，为所述施药无人机平均分配施药任务；
所述施药无人机，用于接收所述控制模块发送的施药任务，按照所述施药任务对所述待施药区域进行施药，并根据所述电池的剩余电量或所述药水的水位，计算返航时间，其中，
所述施药无人机包括第一施药无人机及第二施药无人机，其中，
所述第一施药无人机，用于当发现所述药水的水位在警戒水位之下或当所述电池的剩余电量低于设定的阈值时，向所述第二施药无人机发送协助施药请求；
所述第二施药无人机，用于接收所述协助施药请求并根据所述单位时间内流出的农药的体积，保存未完成的任务并计算完成自身任务所需的时间，根据所述时间及所述电池的剩余电量，判断是否可以向所第一施药无人机提供协助施药请求，若可以提供协助施药请求，则向所述控制模块发送可以协助信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
测绘无人机，其中，所述测绘无人机内置相机、摄像机和GPS传感器，其中，
所述相机用于获取所述待施药区域的图像、所述摄像机用于获取所述待施药区域的视频、所述GPS传感器用于获取所述测绘无人机的位置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于，接收所述第二施药无人机发送的可以协助信息，若所述第二施药无人机的数量为一个，则向所述第二施药无人机发送允许协助指令；若所述第二施药无人机的数量大于一个，则在所述第二施药无人机中选择与所述第一施药无人机距离最近的一个第二施药无人机，向所述第二施药无人机发送允许协助指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于，对接收的待施药区域的位置进行确认，若发现所述位置存在错误，则对所述位置进行修改。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通讯模块为数字电台，所述通讯模块还用于将所述待施药区域的图像、所述待施药区域的视频及所述待施药区域的位置发送至所述控制模块。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块为地面站。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180828 |