CN109725646A - 喷洒方法、装置和终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷洒方法、装置和终端，所述喷洒方法包括步骤：获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息；根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息；若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。本发明实施例有效解决了由于飞行器作业飞行路径交叉或重叠所导致的喷洒物质重喷的问题。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，具体而言，本发明涉及一种喷洒方法、装置和终端。
背景技术
目前通过飞行器，例如无人机等，对作业对象进行喷洒(例如打药等)，包括两种方式：一是通过遥控器直接控制飞行器飞行进行喷洒；二是通过测绘地块生成飞行器的航线，飞行器根据该航线自动飞行并进行喷洒。对于面积较小的小地块，用遥控器直接控制飞行器进行喷洒，可以节省测绘时间，方便快捷。
但是，通过遥控器直接控制飞行器，用户无法保证飞行器作业飞行路径不会发生交叉或者重叠，一旦作业飞行路径发生交叉或重叠，那么就会导致喷洒物质重喷的问题。而喷洒物质重喷会带来严重后果，例如，农药重喷对植物生长可能会造成严重影响、可能会导致土地酸化、可能导致药害残留进而影响人们健康。而针对该缺陷，现有技术中并没有有效的解决方案。
发明内容
本发明针对现有方式的缺点，提出一种喷洒方法、装置和终端，能够有效解决由于飞行器作业飞行路径交叉或重叠所导致的喷洒物质重喷的问题。
本发明的实施例根据第一个方面，提供了一种喷洒方法，包括步骤：
获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息；
根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息；
若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
本发明的实施例根据第二个方面，还提供了一种喷洒装置，包括：
第一信息获取模块，用于获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息；
第二信息获取模块，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息；
喷洒信息获取模块，用于根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息；
控制模块，用于在所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒时，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
本发明的实施例根据第三个方面，还提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一实施例所述方法的步骤。
上述的喷洒方法、装置和终端，设置有喷洒分布图，喷洒分布图用于记录各个子区域的喷洒信息，喷洒信息用于指示该子区域是否已完成喷洒，根据飞行器在当前时刻的第一位置信息以及喷头的第二位置信息得到待喷洒区域所对应的第三位置信息，然后查询与第三位置信息对应的喷洒信息，根据查询到的喷洒信息就可以确定待喷洒区域是否已喷洒，如果已喷洒，则不再对待喷洒区域实施喷洒，因此有效解决了由于飞行器作业飞行路径交叉或重叠所导致的喷洒物质重喷的问题，避免了喷洒物质重喷所带来的严重后果。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明喷洒方法一个实施例的流程示意图；
图2为本发明喷洒方法另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明喷洒方法另一个实施例的流程示意图；
图4为本发明第一位置信息获得方法一个实施例的流程示意图；
图5为本发明第三位置信息获得方法一个实施例的流程示意图；
图6为本发明待喷洒区域在喷洒分布图中的半径获得方法一个实施例的流程示意图；
图7为本发明获得的喷洒范围的一个具体实施例的示意图；
图8为本发明第一喷洒信息获得方法一个实施例的流程示意图；
图9为本发明存储次序获得方法一个实施例的流程示意图；
图10为本发明喷洒装置一个实施例的结构示意图；
图11为本发明第一信息获取模块一个实施例的结构示意图；
图12为本发明第二信息获取模块一个实施例的结构示意图；
图13为本发明半径获取单元一个实施例的结构示意图；
图14为本发明喷洒信息获取模块一个实施例的结构示意图；
图15为本发明终端一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为了更好的理解本发明，首先对本发明的整体技术构思以及应用环境进行简单介绍。
本发明的整体技术构思就是通过记录飞行器喷洒过的区域，与当前所要喷洒的区域做比对，发现飞行器喷洒过的区域与当前所要喷洒的区域发生重叠时，通过对喷洒系统进行适当控制(开/关喷头)达到防重喷的目的。
另外，本发明所提供的方法和装置并不需要基于某个具体硬件，只要能够获取飞行器当前位置速度、喷洒系统当前状态以及遥控器当前控制量，拥有一定存储空间，例如100k(千字节)的RAM(Random-Access Memory，随机存取存储器)，就能够作为实现该方法和装置的硬件载体。例如，可以在飞行控制器上实现，也可以在喷洒系统控制器上实现，甚至可以在遥控器上实现。
下面结合附图对本发明喷洒方法、装置和终端的具体实施方式进行详细介绍。
如图1所示，在一个实施例中，一种喷洒方法，包括步骤：
S110、获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息。
飞行器可以为执行喷洒作业的植保无人机等。在一个实施例中，所述第一位置信息包括水平位置信息和飞行高度信息。喷头为安装在飞行器中用于喷洒物质的设备，一般安装在飞行器的下方。喷头在飞行器上的位置信息，即喷头在飞行器上的分布情况，可选的，指的是喷头与飞行器中心点之间的相对位置。如果飞行器安装一个喷头，则仅需要获取该喷头在飞行器上的位置信息，如果飞行器安装有多个喷头，则需要获取每个喷头在飞行器上的位置信息。
S120、根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息。
可选的，所述喷洒分布图可以为栅格地图，每一个栅格为一个子区域，即喷洒分布图用栅格图的形式进行存储。为了记录飞行器作业喷洒情况，需要维护一片存储区域，作为喷洒分布图，用于记录地块内哪些区域已经完成喷洒，哪些区域未被喷洒，所述存储区域的空间大小与用户设置的喷洒分布图的尺寸以及分辨率有关，例如，对于x_size*y_size大小的喷洒分布图，在分辨率为resolution的情况下，需要分配的空间大小为(x_size/resolution)*(y_size/resolution)/存储单元的位数。例如存储单元为一个字节，则存储单元的位数为8。
另外，还需要设置喷洒分布图的中心点位置，在一个实施例中，所述喷洒分布图的中心点位置为所述飞行器起飞后第一次打开喷头时的位置。需要说明的是，本发明并不对喷洒分布图的中心点位置进行限定。
考虑到存储空间有限，为了节省存储空间，在一个实施例中，所述喷洒分布图记录的喷洒信息包括若干个存储单元，所述存储单元中的一位用于记录一个子区域的喷洒信息。喷洒分布图记录的各个子区域的喷洒信息一般以一维数组的形式存在，该一维数组包括若干个存储单元，每一个存储单元中的每一个位用于标识一个子区域是否已完成喷洒。位为数据存储的最小单位，在计算机中的二进制数系统中，位也称为比特，每个0或1就是一个位(bit)。
存储单元可以根据实际需要进行设置，例如，存储单元为单字节(byte)或者双字节等等。标识一个子区域是否完成喷洒有多种方式，例如，0代表未喷洒，1代表已经喷洒；或者，1代表未喷洒，0代表已经喷洒，等等。以存储单元为单字节为例，单字节包括8个位，可以使用单字节中的一位来记录某个子区域的喷洒信息，那么一个字节就能记录八个子区域的喷洒信息。
在飞行器飞行过程中，根据飞行器在当前时刻的位置信息以及喷头所在的位置，就可以得到待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的区域。
S130、根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息。
喷洒分布图记录有各个子区域的喷洒信息，喷洒信息用于表征该子区域是否已完成喷洒。获得待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的区域后，就可以查询所覆盖的区域对应的喷洒信息。例如，对于栅格地图而言，喷洒分布图记录有每一个栅格对应的喷洒信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的各个栅格，然后查询所覆盖的各个栅格的喷洒信息。
S140、若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
如果查询到待喷洒区域已经喷洒，给喷洒系统发送控制指令，关闭喷洒系统，即关闭飞行器的喷头，不再对待喷洒区域实施喷洒，从而有效避免了重喷。对于栅格地图而言，待喷洒区域覆盖多个栅格。如果通过查询发现覆盖的栅格中部分栅格已完成喷洒，部分栅格未完成喷洒，则对已完成喷洒的栅格所指示的区域不进行喷洒，即仅对待喷洒区域中的部分区域不进行喷洒。如果通过查询发现覆盖的栅格中全部小栅格已完成喷洒，则对整个待喷洒区域不进行喷洒。
在一个实施例中，如图2所示，所述根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息，之后，还包括步骤S150：若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域未完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒。如果查询到待喷洒区域还未喷洒，给喷洒系统发送控制指令，开启喷洒系统，即开启飞行器的喷头，对待喷洒区域实施喷洒。对于栅格地图而言，待喷洒区域覆盖多个栅格。如果通过查询发现覆盖的栅格中部分栅格已完成喷洒，部分栅格未完成喷洒，则未完成喷洒的栅格所指示的区域进行喷洒，即仅对待喷洒区域中的部分区域进行喷洒。如果通过查询发现覆盖的栅格中全部栅格未完成喷洒，则对整个待喷洒区域进行喷洒。
在一个实施例中，如图3所示，所述控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒，之后，还包括步骤S160：将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息。在对待喷洒区域喷洒完成后，为了避免后续重喷，还需要更新喷洒分布图，将第三位置信息所表征的区域标注为已喷洒。
需要说明的是，本发明也可以在对待喷洒区域启动喷洒的同时，将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息，或者，在对待喷洒区域启动喷洒前，将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息。
由于飞行器的飞行速度比较快，而该方法执行时所获取的飞行器位置信息的更新相对而言比较慢，所以需要使用位置估计器来对飞行器在当前时刻的第一位置信息进行估算。在一个实施例中，如图4所示，所述获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，包括：
S1101、获取用于控制所述飞行器的控制终端在当前时刻的控制数据，以及当前时刻的上一时刻所述飞行器的位置信息。
可选的，所述控制终端为遥控器等，所述控制数据包括所述遥控器的摇杆量，摇杆量即遥控器中与摇杆相关的控制量，例如摇杆在空间所移动的位移等。通常情况下，飞行器的位置信息包括飞行器在水平方向上的位置信息以及飞行高度信息，那么步骤S1103获得的第一位置信息包括飞行器在水平方向上的位置信息以及飞行高度信息。考虑到飞行器定高飞行的情况，获取的上一时刻的位置信息可以仅包括飞行器在水平方向上的位置信息，那么步骤S1103获得的第一位置信息也仅包括飞行器在水平方向上的位置信息。
S1102、根据所述控制数据以及上一时刻的位置信息，获得当前时刻的位置信息估计值。
根据所述控制数据以及上一时刻的位置信息，则可以对飞行器在当前时刻的位置信息进行状态预测，估计飞行器在当前时刻的位置信息，其中，进行状态预测的方法可以采用现有技术中已有的方式。
S1103、根据获取的所述飞行器在当前时刻的实际位置信息对所述位置信息估计值进行修正，获得飞行器在当前时刻的第一位置信息。
如果仅通过步骤S1102对飞行器的位置信息进行状态预测，则可能获得的位置信息与真实的位置信息误差越来越大，因此还需要通过飞行器上的传感器等获取飞行器在当前时刻的实际位置信息，然后对步骤S1102中获得的位置信息估计值进行修正，以得到飞行器在当前时刻的最终位置信息，即第一位置信息。根据获取的实际的位置信息对位置信息估计值进行修正可以采用现有技术中已有的方式实现。
在一个实例中，该方法所使用的状态方程和观测方程可以如下公式所示：
其中，上述公式为状态方程，xn和yn为n时刻的位置，xn-1和yn-1为n-1时刻的位置，vxn和vyn为n时刻的速度，vxn-1和vyn-1为n-1时刻的速度，Δt为采样周期，(axn ayn)为根据遥控器的摇杆量换算出来的加速度。
其中，上述公式为观测方程，oxn和oyn为n时刻从传感器获取得的实际位置，ovxn和ovyn为n时刻从传感器获取得的实际速度。
使用上述状态方程和观测方程，就可以使用卡尔曼滤波算法等进行位置估计。根据遥控器摇杆的更新频率(一般频率较高)进行状态预测，根据飞行器位置和速度的更新频率进行状态估计(一般频率低)。使用这种方法，在飞行器位置和速度传输更新频率较低的时候，也能获取频率较高的位置估计的更新。
在一个实施例中，如图5所示，所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，包括：
S1201、根据所述水平位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的圆心。
在一个周期内，获得了飞行器的第一位置信息，再根据喷头在机身的分布情况，就能计算出待喷洒区域在喷洒分布图中的圆心，具体为：喷头与飞行器中心有相对位置，根据飞行器的第一位置信息得到喷头的位置，喷头的位置即为圆心的位置。如果有多个喷头，则可以确定出多个圆心的位置。
S1202、根据所述飞行高度信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径。
飞行高度信息可以是用户设置的固定值，也可以是根据步骤S110所计算出来的高度值。根据飞机当前飞行高度估算出喷洒范围。由于喷头一般安装于飞行器螺旋桨下方，所以喷洒范围的估算要考虑气流下洗速度v_downwash、喷头所喷液滴的水平速度v_level以及飞行高度信息height。
在一个实施例中，如图6所示，所述根据所述飞行高度信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径，包括：
S1202a、根据预设的气流下洗速度v_downwash以及所述飞行高度信息height，获得喷头所喷液滴在空中的飞行时间，具体如下公式所示：
t_flight＝(-v_downwash+sqrt(v_downwash^2-2g*height))/g
其中，t_flight为喷头所喷液滴在空中的飞行时间，sqrt为求根运算，g表示重力加速度。
S1202b、根据所述飞行时间t_flight与预设的液滴的水平速度v_level的乘积，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径，具体如下公式所示：
r_spray＝t_flight*v_level
其中，r_spray为待喷洒区域在喷洒分布图中的半径。
S1203、根据所述圆心和所述半径获得第三位置信息。
如图7所示，喷头所对应的喷洒范围近似认为为一个圆，因此得到圆心和半径后，就可以根据圆的计算公式得到喷洒范围，即第三位置信息。
在一个实施例中，如图8所示，所述根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息，包括：
S1301、根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序。
喷洒分布图的尺寸、分辨率以及中心点位置均可以根据实际需要进行设置。喷洒分布图记录的喷洒信息一般为一维数组，该存储次序即找出在一维数组中的存储次序，即与第三位置对应的子区域的喷洒信息在一维数组中第几个位置。
在一个实施例中，如图9所示，所述根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序，包括：S1301a、根据所述喷洒分布图的中心点位置以及所述喷洒分布图的尺寸，获得所述喷洒分布图的起点位置；S1301b、根据所述第三位置信息、所述起点位置以及所述喷洒分布图的分辨率，获得与所述第三位置信息对应的子区域在水平方向上的第一次序以及在竖直方向上的第二次序；S1301c、根据所述第二次序与所述喷洒分布图水平方向上子区域的数目的乘积与所述第一次序的和，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序，其中，所述数目为所述喷洒分布图在水平方向上的尺寸与分辨率的比值。
S1302、根据所述存储次序与所述存储单元的位数的比值，获得与所述第三位置信息对应的第一存储单元中的相应位。
在一个实施例中，所述比值包括整数和余数，所述整数用于指示第一存储单元的索引位置，所述余数用于指示所述第一存储单元中位的索引位置。通过所述整数就可以找到存储单元的位置，通过余数就可以找到在该存储单元中的相应位。
S1303、根据获得的相应位所记录的喷洒信息获得第一喷洒信息。
每一个位都记录了某一个子区域的喷洒信息。找到相应位后，就可以根据该位上的信息获得对应的喷洒信息。
为了更好的理解上述查询第三位置信息所对应的喷洒信息的过程，下面结合一个具体实例进行详细介绍。需要说明的是，下面的公式均是对每一个步骤示例，并不对该步骤的具体形式进行限定，本领域技术人员可以对公式进行简单变形，从而得到所要的结果。
假设喷洒分布图中心点位置为(x_origin,y_origin)，喷洒分布图覆盖区域大小(即尺寸)为x_size*y_size，喷洒分布图分辨率为resolution，喷洒分布图位于distirbution_map(喷洒分布图的名称)所指向的区域，那么位于(x,y)处的子区域的喷洒信息可用如下公式进行获得：
x_init＝x_origin-x_size/2；通过该式计算出喷洒分布图在x轴上的起点x_init；
y_init＝y_origin-y_size/2；通过该式计算出喷洒分布图在y轴上的起点y_init；
x_index＝int((x-x_init)/resolution+0.5)；通过该式计算子区域在水平方向上的第一次序x_index，即初步计算x方向的存储次序x_index，其中，加0.5是为了四舍五入，int表示取整；
y_index＝int((y-y_init)/resolution+0.5)；通过该式计算子区域在竖直方向上的第二次序y_index，即初步计算y方向的存储次序y_index，其中，加0.5是为了四舍五入，int表示取整；
index＝y_index*(x_size/resolution)+x_index；通过该式计算在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序index，即真正的存储次序index，其中，x_size/resolution表示喷洒分布图x方向子区域(例如栅格)的数目，因为喷洒信息的存储形式为一维数组，所以需要找到在一维数组的位置；
byte_index＝index/存储单元的位数(例如8等)；通过该式计算存储单元的索引位置byte_index，将index除以存储单元的位数，得到的比值中的整数即是存储单元的索引位置，例如，存储单元为单字节，则此时会取出相应8个子区域的喷洒信息；
bit_shift＝index％存储单元的位数(例如8等)；通过该式计算位在所找到的存储单元中的索引位置bit_shift，即位偏移量，将index除以存储单元的位数，得到的比值中的余数即是位在该存储单元中的偏移量，例如，存储单元为单字节，index除以8取余数，获得上式取出的字节中代表目标区域的位偏移量；
所以位于(x,y)处的子区域的喷洒信息为:
bool is_sprayed＝distribution_map[byte_index]&(0x80>>bit_shift)。
基于同一发明构思，本发明还提供一种喷洒装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式进行详细介绍。
如图10所示，在一个实施例中，一种喷洒装置，包括：
第一信息获取模块110，用于获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息。
飞行器可以为执行喷洒作业的植保无人机等。在一个实施例中，所述第一位置信息包括水平位置信息和飞行高度信息。喷头为安装在飞行器中用于喷洒物质的设备，一般安装在飞行器的下方。喷头在飞行器上的位置信息，即喷头在飞行器上的分布情况，可选的，指的是喷头与飞行器中心点之间的相对位置。如果飞行器安装一个喷头，则仅需要获取该喷头在飞行器上的位置信息，如果飞行器安装有多个喷头，则需要获取每个喷头在飞行器上的位置信息。
第二信息获取模块120，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息。
可选的，所述喷洒分布图可以为栅格地图，每一个栅格为一个子区域，即喷洒分布图用栅格图的形式进行存储。为了记录飞行器作业喷洒情况，需要维护一片存储区域，作为喷洒分布图，用于记录地块内哪些区域已经完成喷洒，哪些区域未被喷洒，所述存储区域的空间大小与用户设置的喷洒分布图的尺寸以及分辨率有关，例如，对于x_size*y_size大小的喷洒分布图，在分辨率为resolution的情况下，需要分配的空间大小为(x_size/resolution)*(y_size/resolution)/存储单元的位数。
另外，还需要设置喷洒分布图的中心点位置，在一个实施例中，所述喷洒分布图的中心点位置为所述飞行器起飞后第一次打开喷头时的位置。需要说明的是，本发明并不对喷洒分布图的中心点位置进行限定。
考虑到存储空间有限，为了节省存储空间，在一个实施例中，所述喷洒分布图记录的喷洒信息包括若干个存储单元，所述存储单元中的一位用于记录一个子区域的喷洒信息。喷洒分布图记录的各个子区域的喷洒信息一般以一维数组的形式存在，该一维数组包括若干个存储单元，每一个存储单元中的每一个位用于标识一个子区域是否已完成喷洒。位为数据存储的最小单位，在计算机中的二进制数系统中，位也称为比特，每个0或1就是一个位(bit)。
存储单元可以根据实际需要进行设置，例如，存储单元为单字节(byte)或者双字节等等。标识一个子区域是否完成喷洒有多种方式，例如，0代表未喷洒，1代表已经喷洒；或者，1代表未喷洒，0代表已经喷洒，等等。
在飞行器飞行过程中，根据飞行器在当前时刻的位置信息以及喷头所在的位置，就可以得到待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的区域。
喷洒信息获取模块130，用于根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息。
喷洒分布图记录有各个子区域的喷洒信息，喷洒信息用于表征该子区域是否已完成喷洒。获得待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的区域后，就可以查询所覆盖的区域对应的喷洒信息。例如，对于栅格地图而言，喷洒分布图记录有每一个栅格对应的喷洒信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中所覆盖的各个栅格，然后查询所覆盖的各个栅格的喷洒信息。
控制模块140，用于在所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒时，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
如果查询到待喷洒区域已经喷洒，给喷洒系统发送控制指令，关闭喷洒系统，即关闭飞行器的喷头，不再对待喷洒区域实施喷洒，从而有效避免了重喷。对于栅格地图而言，待喷洒区域覆盖多个栅格。如果通过查询发现覆盖的栅格中部分栅格已完成喷洒，部分栅格未完成喷洒，则对已完成喷洒的栅格所指示的区域不进行喷洒，即仅对待喷洒区域中的部分区域不进行喷洒。如果通过查询发现覆盖的栅格中全部小栅格已完成喷洒，则对整个待喷洒区域不进行喷洒。
在一个实施例中，所述控制模块140还用于在所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域未完成喷洒时，控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒。如果查询到待喷洒区域还未喷洒，给喷洒系统发送控制指令，开启喷洒系统，即开启飞行器的喷头，对待喷洒区域实施喷洒。对于栅格地图而言，待喷洒区域覆盖多个栅格。如果通过查询发现覆盖的栅格中部分栅格已完成喷洒，部分栅格未完成喷洒，则未完成喷洒的栅格所指示的区域进行喷洒，即仅对待喷洒区域中的部分区域进行喷洒。如果通过查询发现覆盖的栅格中全部栅格未完成喷洒，则对整个待喷洒区域进行喷洒。
在一个实施例中，所述控制模块140控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒，之后，还用于将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息。在对待喷洒区域喷洒完成后，为了避免后续重喷，还需要更新喷洒分布图，将第三位置信息所表征的区域标注为已喷洒。
需要说明的是，所述控制模块140也可以在对待喷洒区域启动喷洒的同时，将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息，或者，在对待喷洒区域启动喷洒前，将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息。
由于飞行器的飞行速度比较快，而该装置执行时所获取的飞行器位置信息的更新相对而言比较慢，所以需要使用位置估计器来对飞行器在当前时刻的第一位置信息进行估算。在一个实施例中，如图11所示，所述第一信息获取模块110包括：
信息获取单元1101，用于获取用于控制所述飞行器的控制终端在当前时刻的控制数据，以及当前时刻的上一时刻所述飞行器的位置信息。
可选的，所述控制终端为遥控器等，所述控制数据包括所述遥控器的摇杆量，摇杆量即遥控器中与摇杆相关的控制量，例如摇杆在空间所移动的位移等。通常情况下，飞行器的位置信息包括飞行器在水平方向上的位置信息以及飞行高度信息。考虑到飞行器定高飞行的情况，获取的上一时刻的位置信息可以仅包括飞行器在水平方向上的位置信息。
位置信息估计值获得单元1102，用于根据所述控制数据以及上一时刻的位置信息，获得当前时刻的位置信息估计值。
根据所述控制数据以及上一时刻的位置信息，则可以对飞行器在当前时刻的位置信息进行状态预测，估计飞行器在当前时刻的位置信息，其中，进行状态预测的方法可以采用现有技术中已有的方式。
第一位置信息获得单元1103，用于根据获取的所述飞行器在当前时刻的实际位置信息对所述位置信息估计值进行修正，获得飞行器在当前时刻的第一位置信息。
如果仅对飞行器的位置信息进行状态预测，则可能获得的位置信息与真实的位置信息误差越来越大，因此还需要通过飞行器上的传感器等获取飞行器在当前时刻的实际位置信息，然后对位置信息估计值获得单元1102获得的位置信息估计值进行修正，以得到飞行器在当前时刻的最终位置信息，即第一位置信息。根据获取的实际的位置信息对位置信息估计值进行修正可以采用现有技术中已有的方式实现。
根据遥控器摇杆的更新频率(一般频率较高)进行状态预测，根据飞行器位置和速度的更新频率进行状态估计(一般频率低)。使用这种方法，在飞行器位置和速度传输更新频率较低的时候，也能获取频率较高的位置估计的更新。
在一个实施例中，如图12所示，所述第二信息获取模块120包括：
圆心获取单元1201，用于根据所述水平位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的圆心。
在一个周期内，获得了飞行器的第一位置信息，再根据喷头在机身的分布情况，就能计算出待喷洒区域在喷洒分布图中的圆心，具体为：喷头与飞行器中心有相对位置，根据飞行器的第一位置信息得到喷头的位置，喷头的位置即为圆心的位置。如果有多个喷头，则可以确定出多个圆心的位置。
半径获取单元1202，用于根据所述飞行高度信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径。
飞行高度信息可以是用户设置的固定值，也可以是根据第一信息获取模块110所计算出来的高度值。根据飞机当前飞行高度估算出喷洒范围。由于喷头一般安装于飞行器螺旋桨下方，所以喷洒范围的估算要考虑气流下洗速度v_downwash、喷头所喷液滴的水平速度v_level以及飞行高度信息height。
在一个实施例中，如图13所示，所述半径获取单元1202包括：
飞行时间获取子单元1202a，用于根据预设的气流下洗速度v_downwash以及所述飞行高度信息height，获得喷头所喷液滴在空中的飞行时间，具体如下公式所示：
t_flight＝(-v_downwash+sqrt(v_downwash^2-2g*height))/g
其中，t_flight为喷头所喷液滴在空中的飞行时间，sqrt为求根运算，g表示重力加速度。
半径获取子单元1202b，用于根据所述飞行时间t_flight与预设的液滴的水平速度v_level的乘积，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径，具体如下公式所示：
r_spray＝t_flight*v_level
其中，r_spray为待喷洒区域在喷洒分布图中的半径。
第三位置信息获得单元1203，用于根据所述圆心和所述半径获得第三位置信息。
如图7所示，喷头所对应的喷洒范围近似认为为一个圆，因此得到圆心和半径后，就可以根据圆的计算公式得到喷洒范围，即第三位置信息。
在一个实施例中，如图14所示，所述喷洒信息获取模块130包括：
存储次序获得单元1301，用于根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序。
喷洒分布图的尺寸、分辨率以及中心点位置均可以根据实际需要进行设置。喷洒分布图记录的喷洒信息一般为一维数组，该存储次序即找出在一维数组中的存储次序，即与第三位置对应的子区域的喷洒信息在一维数组中第几个位置。
在一个实施例中，所述存储次序获得单元1301根据所述喷洒分布图的中心点位置以及所述喷洒分布图的尺寸，获得所述喷洒分布图的起点位置；根据所述第三位置信息、所述起点位置以及所述喷洒分布图的分辨率，获得与所述第三位置信息对应的子区域在水平方向上的第一次序以及在竖直方向上的第二次序；根据所述第二次序与所述喷洒分布图水平方向上子区域的数目的乘积与所述第一次序的和，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序，其中，所述数目为所述喷洒分布图在水平方向上的尺寸与分辨率的比值。
位索引单元1302，用于根据所述存储次序与所述存储单元的位数的比值，获得与所述第三位置信息对应的第一存储单元中的相应位。
在一个实施例中，所述比值包括整数和余数，所述整数用于指示第一存储单元的索引位置，所述余数用于指示所述第一存储单元中位的索引位置。通过所述整数就可以找到存储单元的位置，通过余数就可以找到在该存储单元中的相应位。
喷洒信息获得单元1303，用于根据获得的相应位所记录的喷洒信息获得第一喷洒信息。
每一个位都记录了某一个子区域的喷洒信息。找到相应位后，就可以根据该位上的信息获得对应的喷洒信息。
本发明还提供一种终端，如图15所示，所述终端包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
上述的喷洒方法、装置和终端，设置有喷洒分布图，喷洒分布图用于记录各个子区域的喷洒信息，喷洒信息用于指示该子区域是否已完成喷洒，根据飞行器在当前时刻的第一位置信息以及喷头的第二位置信息得到待喷洒区域所对应的第三位置信息，然后查询与第三位置信息对应的喷洒信息，根据查询到的喷洒信息就可以确定待喷洒区域是否已喷洒，如果已喷洒，则不再对待喷洒区域实施喷洒，因此有效解决了由于飞行器作业飞行路径交叉或重叠所导致的喷洒物质重喷的问题，避免了喷洒物质重喷所带来的严重后果。
在本发明各实施例中的各功能单元可集成在一个处理模块中，也可以各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成于一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取的存储介质中。所述存储介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AcceSS Memory，随即存储器)、EPROM(EraSable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EraSable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，存储介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种喷洒方法，其特征在于，包括步骤：
获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息；
根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息；
若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
2.根据权利要求1所述的喷洒方法，其特征在于，所述根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息，之后，还包括：
若所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域未完成喷洒，控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒。
3.根据权利要求2所述的喷洒方法，其特征在于，所述控制所述飞行器对所述待喷洒区域启动喷洒，之后，还包括：
将所述第一喷洒信息设置为指示所述待喷洒区域已完成喷洒的信息。
4.根据权利要求1所述的喷洒方法，其特征在于，所述喷洒分布图记录的喷洒信息包括若干个存储单元，所述存储单元中的一位用于记录一个子区域的喷洒信息。
5.根据权利要求4所述的喷洒方法，其特征在于，所述根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息，包括：
根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序；
根据所述存储次序与所述存储单元的位数的比值，获得与所述第三位置信息对应的第一存储单元中的相应位；
根据获得的相应位所记录的喷洒信息获得第一喷洒信息。
6.根据权利要求5所述的喷洒方法，其特征在于，所述根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序，包括：
根据所述喷洒分布图的中心点位置以及所述喷洒分布图的尺寸，获得所述喷洒分布图的起点位置；
根据所述第三位置信息、所述起点位置以及所述喷洒分布图的分辨率，获得与所述第三位置信息对应的子区域在水平方向上的第一次序以及在竖直方向上的第二次序；
根据所述第二次序与所述喷洒分布图水平方向上子区域的数目的乘积与所述第一次序的和，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序，其中，所述数目为所述喷洒分布图在水平方向上的尺寸与分辨率的比值。
7.根据权利要求5所述的喷洒方法，其特征在于，所述比值包括整数和余数，所述整数用于指示第一存储单元的索引位置，所述余数用于指示所述第一存储单元中位的索引位置。
8.根据权利要求5所述的喷洒方法，其特征在于，所述喷洒分布图的中心点位置为所述飞行器起飞后第一次打开喷头时的位置。
9.根据权利要求1所述的喷洒方法，其特征在于，所述第一位置信息包括水平位置信息和飞行高度信息；
所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，包括：
根据所述水平位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的圆心；
根据所述飞行高度信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径；
根据所述圆心和所述半径获得第三位置信息。
10.根据权利要求9所述的喷洒方法，其特征在于，所述根据所述飞行高度信息，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径，包括：
根据预设的气流下洗速度以及所述飞行高度信息，获得喷头所喷液滴在空中的飞行时间；
根据所述飞行时间与预设的液滴的水平速度的乘积，获得待喷洒区域在喷洒分布图中的半径。
11.根据权利要求1所述的喷洒方法，其特征在于，所述获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，包括：
获取用于控制所述飞行器的控制终端在当前时刻的控制数据，以及当前时刻的上一时刻所述飞行器的位置信息；
根据所述控制数据以及上一时刻的位置信息，获得当前时刻的位置信息估计值；
根据获取的所述飞行器在当前时刻的实际位置信息对所述位置信息估计值进行修正，获得飞行器在当前时刻的第一位置信息。
12.根据权利要求11所述的喷洒方法，其特征在于，所述控制终端为遥控器，所述控制数据包括所述遥控器的摇杆量。
13.根据权利要求1至12任意一项所述的喷洒方法，其特征在于，所述喷洒分布图为栅格地图，每一个栅格为一个子区域。
14.一种喷洒装置，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于获取飞行器在当前时刻的第一位置信息，以及喷头在所述飞行器上的第二位置信息；
第二信息获取模块，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得待喷洒区域在预设的喷洒分布图中的第三位置信息，其中，所述喷洒分布图用于记录其所包含的各子区域是否已完成喷洒的喷洒信息；
喷洒信息获取模块，用于根据所述喷洒分布图获取所述第三位置信息对应的第一喷洒信息；
控制模块，用于在所述第一喷洒信息指示所述待喷洒区域已完成喷洒时，控制所述飞行器对所述待喷洒区域停止喷洒。
15.根据权利要求14所述的喷洒装置，其特征在于，所述喷洒分布图记录的喷洒信息包括若干个存储单元，所述存储单元中的一位用于记录一个子区域的喷洒信息。
16.根据权利要求15所述的喷洒装置，其特征在于，所述喷洒信息获取模块包括：
存储次序获得单元，用于根据预设的所述喷洒分布图的尺寸、预设的所述喷洒分布图的分辨率、预设的所述喷洒分布图的中心点位置以及所述第三位置信息，获得在所述喷洒分布图记录的喷洒信息中的存储次序；
位索引单元，用于根据所述存储次序与所述存储单元的位数的比值，获得与所述第三位置信息对应的第一存储单元中的相应位；
喷洒信息获得单元，用于根据获得的相应位所记录的喷洒信息获得第一喷洒信息。
17.一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-13中任意一项所述方法的步骤。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |