CN110162092A - 一种多无人机编队植保作业方法 - Google Patents

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张天勇
尤波
李佳钰
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
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Abstract

本发明公开了一种多无人机编队植保作业方法，包括：(1)多架植保无人机以固定或可变构型的编队飞行方式实施植保作业；(2)相邻植保无人机的间距及飞行高度可预先设置或自适应动态调整；(3)植保无人机之间可进行信息共享，并由机载控制系统完成自身控制任务的解算及实施，不存在集中控制模块。通过上述方式，本发明能够在不增加操作飞手数量的前提下极大的提高单位时间内的植保作业面积，提高植保作业效率，满足大规模植保作业的发展需求。

Description

一种多无人机编队植保作业方法
技术领域
本发明涉及多无人机协同植保作业技术领域，具体涉及一种多无人机编队植保作业方法。
背景技术
目前市场上常见的植保无人机作业方式一般采用单架无人机实现植保作业，由操作飞手主动控制无人机在作业区域内飞行，或者令植保无人机沿预设轨迹自主飞行作业。该作业方式存在一定的局限性，即作业效率取决于单架植保无人机的喷洒覆盖面积，同时每架植保无人机必须配备专门的操作飞手，这限制了植保无人机自主植保作业向大规模化应用方向的发展。
因此，本发明提出了一种多无人机编队植保作业方法，多架植保无人机以编队飞行的方式协同实施植保作业，极大地提高了植保作业的效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种多无人机编队植保作业方法，能够解决目前单架植保无人机作业效率低下且难以大规模推广使用的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种多无人机编队植保作业方法，包括如下步骤：
(1)多架植保无人机以固定或可变构型的编队飞行方式实施植保作业；
(2)相邻植保无人机的间距及飞行高度可预先设置或自适应动态调整；
(3)植保无人机之间可进行信息共享，并由机载控制系统完成自身控制任务的解算及实施，不存在集中控制模块。
进一步地，所述步骤(1)中的固定构型编队飞行方式包含但不局限于直线型、三角形、菱形、多边形、圆形、椭圆形、V型及Λ型等。所述可变构型编队飞行方式是指所述固定构型编队飞行方式之间的自主切换。
更进一步地，所述步骤(2)中植保无人机的飞行间距及飞行高度可预先设置，具体的飞行间距及飞行高度数据应保证多架植保无人机编队喷洒药液时所形成的药液地面覆盖区域最大化，且不存在漏喷区域。所述飞行间距及飞行高度的自适应动态调整是指各植保无人机基于机载风速、高度等传感器对编队植保作业所形成的药液喷洒地面覆盖面积进行预测，并依据上述预测数据自适应地动态调整各植保无人机的飞行间距及飞行高度。
本发明的有益效果是：
多架无人机采用编队飞行的方式协同实施植保作业，使得单位时间内的植保作业面积急剧增加，且不需要额外增加操作飞手的数量，极大的提高了植保作业的效率，降低了人力成本。
附图说明
图1是本发明一种多无人机编队植保作业方法示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：一种多无人机编队植保作业方法示意图，包括如下步骤：
1)N架植保无人机以直线型编队方式实施编队植保飞行作业，其中植保无人机的数量N不小于2；
2)对相邻植保无人机的间距及飞行高度进行预先设置。假设植保无人机飞行高度为h米且作业环境中无侧向风扰动时，喷嘴向下喷洒药液所形成的地面覆盖面积是半径为r的圆形，则该架植保无人机喷洒药液可形成的地面覆盖面积为πr2。为了实现多植保无人机共同喷洒覆盖面积的最大化，可将相邻植保无人机的飞行间距设置为不大于2r；
3)植保无人机之间通过无线通讯网络进行实时信息共享，根据各植保无人机自身及邻居植保无人机的实时姿态信息调整自身控制量，以维持上一步骤中所设置的飞行间距及飞行高度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种多无人机编队植保作业方法，其特征在于，包括：
(1)多架植保无人机以固定或可变构型的编队飞行方式实施植保作业；
(2)相邻植保无人机的间距及飞行高度可预先设置或自适应动态调整；
(3)植保无人机之间可进行信息共享，并由机载控制系统完成自身控制任务的解算及实施，不存在集中控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种多无人机编队植保作业方法，其特征在于，所述步骤(1)中的固定构型编队飞行方式包含但不局限于直线型、三角形、菱形、多边形、圆形、椭圆形、V型及Λ型等。所述可变构型编队飞行方式是指所述固定构型编队飞行方式之间的自主切换。
3.根据权利要求1所述的一种多无人机编队植保作业方法，其特征在于，所述步骤(2)中植保无人机的飞行间距及飞行高度可预先设置，具体的飞行间距及飞行高度数据应保证多架植保无人机编队喷洒药液时所形成的药液地面覆盖区域最大化，且不存在漏喷区域。所述飞行间距及飞行高度的自适应动态调整是指各植保无人机基于机载风速、高度等传感器对编队植保作业所形成的药液喷洒地面覆盖面积进行预测，并依据上述预测数据自适应地动态调整各植保无人机的飞行间距及飞行高度。
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