CN111158389A - 基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 - Google Patents
基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111158389A CN111158389A CN201911043909.4A CN201911043909A CN111158389A CN 111158389 A CN111158389 A CN 111158389A CN 201911043909 A CN201911043909 A CN 201911043909A CN 111158389 A CN111158389 A CN 111158389A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- plant protection
- ground station
- small
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法，涉及农业植保技术领域；该系统包括小型无人机、地面站及植保无人机；小型无人机实时向地面站发送小型无人机的GPS位置坐标，地面站根据实时获取的小型无人机的GPS位置坐标，进行植保无人机作业路径规划，并对小型无人机和植保无人机进行操控；植保无人机根据地面站所规划的作业路径，进行植保作业，同时将飞行位置信息传输到地面站。本发明提供的植保作业系统及方法，提高了植保作业规划路径的精度，满足了植保无人机的高精度飞行路径要求，同时也提高了工作效率，减少了人力消耗。
Description
技术领域
本发明涉及农业植保技术领域，尤其涉及一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法。
背景技术
近年来，无人机由于其作业效率高、作业时不损坏作物、能够自动作业等优势，在植保作业中得到了广泛的应用。
无人机在进行农业植保作业时，需要事先规划飞行边界，因此需要在飞行地图上确定边界点。考虑到直接在电脑地图上进行点选精度不高，实际作业中一般需要人工到达边界点位置进行打点。目前这一过程一般采用步行进行，耗时较长、效率低下，且劳动强度大。
因此，需要开发一种处理方法及装置，使得无人机植保作业前的打点工作能够快速、高效的完成，以提高作业效率，减少人力消耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法，实现无人机植保作业。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一方面，本发明提供一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，包括小型无人机、地面站及植保无人机；
所述小型无人机装有GPS模块和通信装置，所述GPS模块定位小型无人机的GPS位置坐标，并通过通信装置实时向地面站发送小型无人机的GPS位置坐标；
所述地面站根据实时获取的小型无人机的GPS位置坐标，进行植保无人机作业路径规划，并对小型无人机和植保无人机进行操控，同时，监控小型无人机和植保无人机状态；
所述植保无人机根据地面站所规划的作业路径，进行植保作业，同时将飞行位置信息传输到地面站。
优选地，所述小型无人机采用小型多旋翼无人机，小型多旋翼无人机上装有摄像装置通过通信装置将小型多旋翼无人机拍摄的画面实时传输到地面站。
优选地，所述系统还包括一台差分GPS基站，以确保小型无人机和植保无人机的定位更加精确。
优选地，所述地面站采用智能终端，包括储存器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。
优选地，所述通信装置包括4G模块、Wifi模块或蓝牙模块。
另一方面，本发明还提供一种基于小型无人机进行打点的植保作业方法，包括以下步骤：
步骤1、在进行植保作业路径规划前，设定预期植保作业区域，然后起飞一架小型无人机；
步骤2、手动控制小型无人机飞至预期植保作业区域的各个边界点，并在每个边界点短暂悬停；当小型无人机悬停时地面站向小型无人机发送坐标获取指令，小型无人机接收地面站的指令，并将此时GPS模块获得的小型无人机的GPS位置坐标作为边界点坐标通过通信装置发送至地面站，地面站对该边界点坐标进行记录存储；
步骤3、小型无人机完成对所有边界点的遍历后，返回并降落，地面站将小型无人机发回的各边界点坐标依序连成一个封闭区域；
步骤4、地面站根据具体的植保作业要求自动在封闭区域内生成植保无人机植保作业的规划路径；
步骤5、地面站将生成的植保作业规划路径上传至植保无人机的飞行控制系统，植保无人机的飞行控制系统根据地面站生成的植保作业规划路径控制植保无人机进行植保作业。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法，通过小型无人机和地面站能够快速、高效的完成植保无人机植保作业前的打点工作，提高了植保作业规划路径的精度，满足了植保无人机的高精度飞行路径要求，同时也提高了工作效率，减少了人力消耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于小型无人机进行打点的植保作业系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的基于小型无人机进行打点的植保作业系统结构示意图，其中，(a)为基于小型无人机进行打点的植保作业系统结构示意图，(b)为小型无人机结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于小型无人机进行打点的植保作业方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的小型无人机打点作业的示意图；
图5为本发明实施例提供的地面站生成的植保作业区域边界示意图；
图6为本发明实施例提供的地面站生成的植保作业规划路径示意图。
图中，31、小型无人机；32、地面站；33、植保无人机；34、差分GPS基站；311、GPS模块；312、摄像装置；313、通信装置；4、预期植保作业区域；51、封闭区域；52、规划路径。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例中，一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，如图1和2所示，包括小型无人机31、地面站32及植保无人机33；
所述小型无人机31装有GPS模块311和通信装置313，GPS模块311获得小型无人机31的GPS位置坐标，并通过通信装置313实时向地面站32发送小型无人机的GPS位置坐标；
所述小型无人机31采用小型多旋翼无人机，小型多旋翼无人机上装有摄像装置312通过通信装置313将小型多旋翼无人机拍摄的画面实时传输到地面站32。
所述通信装置313包括4G模块、Wifi模块或蓝牙模块。
所述地面站32根据实时获取的小型无人机31的GPS位置坐标，以及具体的植保作业要求，进行植保无人机作业路径规划，并对小型无人机31和植保无人机33进行操控，同时，监控小型无人机31和植保无人机33状态；
所述地面站32采用智能终端，包括储存器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序；存储器中存储小型无人机31发回的GPS位置坐标，计算机程序根据这些GPS坐标信息得到植保作业的区域边界坐标，并根据具体的植保作业要求在植保作业区域内对植保无人机33的作业路径进行规划，得到植保无人机33的具体作业路径。
所述植保无人机33根据地面站32所规划的作业路径，进行植保作业，同时将飞行位置信息传输到地面站。
所述系统还包括一台差分GPS基站34，以确保小型无人机31和植保无人机33的定位更加精确。差分GPS(differential GPS-DGPS，DGPS)是首先利用已知精确三维坐标的差分GPS基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给用户，对用户测量数据进行修正，以提高GPS定位精度。
一种基于小型无人机进行打点的植保作业方法，如图3所示，包括以下步骤：
步骤1、在进行植保作业路径规划前，设定预期植保作业区域，然后起飞一架小型无人机；
步骤2、手动控制小型无人机飞至预期植保作业区域的各个边界点，并在每个边界点短暂悬停；当小型无人机悬停时地面站向小型无人机发送坐标获取指令，小型无人机接收地面站的指令，并将此时GPS模块获得的小型无人机的GPS位置坐标作为边界点坐标通过通信装置发送至地面站，地面站对该边界点坐标进行记录存储；
本实施例中，小型无人机打点作业的过程如图4所示，操作人员手动控制小型无人机沿箭头方向在预期植保作业区域4边界顺时针飞行，并在A、B、C、D四个点人工控制小型无人机短暂悬停，此时，操作人员通过地面站向小型无人机发送坐标获取指令，小型无人机接收地面站的指令，将此时GPS模块获得的小型无人机的GPS位置坐标作为边界点坐标通过通信装置发送至地面站；
步骤3、小型无人机完成对所有边界点的遍历后，返回并降落，地面站将小型无人机发回的各边界点坐标依序连成一个封闭区域，如图5中区域51所示；
步骤4、地面站根据具体的植保作业要求自动在封闭区域内生成植保无人机植保作业的规划路径，如图6中路径52所示；
步骤5、地面站将生成的植保作业规划路径上传至植保无人机的飞行控制系统，植保无人机的飞行控制系统根据地面站生成的植保作业规划路径控制植保无人机进行植保作业。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
Claims (6)
1.一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，其特征在于：包括小型无人机、地面站及植保无人机；
所述小型无人机装有GPS模块和通信装置，所述GPS模块定位小型无人机的GPS位置坐标，并通过通信装置实时向地面站发送小型无人机的GPS位置坐标；
所述地面站根据实时获取的小型无人机的GPS位置坐标，进行植保无人机作业路径规划，并对小型无人机和植保无人机进行操控，同时，监控小型无人机和植保无人机状态；
所述植保无人机根据地面站所规划的作业路径，进行植保作业，同时将飞行位置信息传输到地面站。
2.根据权利要求1所述的一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，其特征在于：所述小型无人机采用小型多旋翼无人机，小型多旋翼无人机上装有摄像装置通过通信装置将小型多旋翼无人机拍摄的画面实时传输到地面站。
3.根据权利要求1所述的一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，其特征在于：所述系统还包括一台差分GPS基站，以确保小型无人机和植保无人机的定位更加精确。
4.根据权利要求1所述的一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，其特征在于：所述地面站采用智能终端，包括储存器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。
5.根据权利要求1所述的一种基于小型无人机进行打点的植保作业系统，其特征在于：所述通信装置包括4G模块、Wifi模块或蓝牙模块。
6.一种基于小型无人机进行打点的植保作业方法，采用权利要求1所述系统进行植保作业，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、在进行植保作业路径规划前，设定预期植保作业区域，然后起飞一架小型无人机；
步骤2、手动控制小型无人机飞至预期植保作业区域的各个边界点，并在每个边界点短暂悬停；当小型无人机悬停时地面站向小型无人机发送坐标获取指令，小型无人机接收地面站的指令，并将此时GPS模块获得的小型无人机的GPS位置坐标作为边界点坐标通过通信装置发送至地面站，地面站对该边界点坐标进行记录存储；
步骤3、小型无人机完成对所有边界点的遍历后，返回并降落，地面站将小型无人机发回的各边界点坐标依序连成一个封闭区域；
步骤4、地面站根据具体的植保作业要求自动在封闭区域内生成植保无人机植保作业的规划路径；
步骤5、地面站将生成的植保作业规划路径上传至植保无人机的飞行控制系统，植保无人机的飞行控制系统根据地面站生成的植保作业规划路径控制植保无人机进行植保作业。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911043909.4A CN111158389A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911043909.4A CN111158389A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111158389A true CN111158389A (zh) | 2020-05-15 |
Family
ID=70555884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911043909.4A Pending CN111158389A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111158389A (zh) |
-
2019
- 2019-10-30 CN CN201911043909.4A patent/CN111158389A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6882505B2 (ja) | 無人機の飛行を制御するための方法及び装置 | |
| CN207096463U (zh) | 一种农用北斗差分测向导航控制系统 | |
| CN106020233B (zh) | 无人机植保作业系统、用于植保作业的无人机及控制方法 | |
| WO2019096264A1 (zh) | 智能割草系统 | |
| CN108541683A (zh) | 一种基于卷积神经网络芯片的无人机农药喷洒系统 | |
| CN109099925B (zh) | 一种无人农机导航路径规划与作业质量评估方法与装置 | |
| CN110134147A (zh) | 一种植保无人机的自主路径规划方法及装置 | |
| CN109792951B (zh) | 用于杂交水稻授粉的无人机航线校正系统及其校正方法 | |
| CN108205326A (zh) | 无人机作业的方法及装置 | |
| WO2020237471A1 (zh) | 飞行航线生成方法、终端和无人机 | |
| CN110244769B (zh) | 离线作业方法和装置 | |
| CN109883398A (zh) | 基于无人机倾斜摄影的植株绿量提取的系统及方法 | |
| CN211857291U (zh) | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统 | |
| CN111158389A (zh) | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统及方法 | |
| CN205540281U (zh) | 基于差分定位的自主飞行多旋翼植保机系统 | |
| KR20190076227A (ko) | 자동 장애물 회피와 전자동 비행 농업용 드론 제어 방식 | |
| CN209070371U (zh) | 植保无人机精准作业系统 | |
| CN114532028B (zh) | 一种山地丘陵地施肥机器人 | |
| CN111488016A (zh) | 植保无人机精准定量作业方法及装置 | |
| CN205302007U (zh) | 无人机供麦田航空影像信息给收割小麦作业的无人收割机 | |
| CN205942443U (zh) | 一种无人机测量土石方的设备 | |
| WO2022087905A1 (zh) | 作业控制方法、装置、无人机及计算机可读存储介质 | |
| CN210534587U (zh) | 离线作业系统 | |
| CN113874716A (zh) | 可移动平台的作业方法、可移动平台以及电子设备 | |
| CN113534845B (zh) | 基于gnss定位的架空配电线路无人机自主巡检方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |