CN111678571A - 无人机上容器内液位的检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人机上容器内液位的检测方法、装置、设备及介质。该方法包括：在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；其中，目标液位检测装置由目标容器的顶部插入目标容器内，用于检测目标容器内待喷洒液体的液位；目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络；飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。上述技术方案中实现了对无人机上容器内液位的连续检测。

Description

无人机上容器内液位的检测方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机上容器内液位的检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着无人机行业的迅速发展，无人机的应用也越来越广泛。利用无人机喷洒农药，不仅可以节省人力物力，还可以远距离遥控操作，避免喷洒作业人员暴露于农药中的危险，不仅提高了植保作业的安全性，还提高了农药的喷洒效率。为了便于更好地实现无人机自主喷药，提高无人机进行植保作业时的工作效率，需要监控药箱内的药液余量，并及时向药箱内补充药液。

目前，通常采用浮球式液位计或者贴片式液位开关来监控容器内的剩余液体量。其中，浮球式液位计由浮球、插杆等组成，通过连接法兰由容器顶部插入到容器内，浮球浮于液面上，容器内液位变化时浮球也随之上下移动，由于磁性作用，浮球式液位计的干簧会受磁性吸合，把液面位置变化成电信号发送给飞行控制器，并通过地面站显示仪显示液体的实际位置，以此实现药箱液面的远距离检测。贴片式液位开关适用于各种尺寸和形状的容器，不受容器颜色与透明度的影响，贴片式液位开关的感应头表面带有“即撕即贴”粘合剂，可贴附在容器外部的任何位置，以此实现药箱高中低点的液位检测。

虽然浮球式液位计和贴片式液位开关可用于监控无人机药箱内的剩余药液量，但是这两种方式只能检测某个特定位置的液位，无法实现对容器内液位的连续检测。

发明内容

本发明实施例提供一种无人机上容器内液位的检测方法、装置、设备及介质，以实现对无人机上容器内液位的连续检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机上容器内液位的检测方法，包括：

在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络；

所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机上容器内液位的检测装置，包括：

电阻值获取模块，设置为在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络；

液体剩余量确定模块，设置为所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

第三方面，本发明实施例还提供了一种飞行控制器，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如本发明任意实施例所提供的无人机上容器内液位的检测方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的无人机上容器内液位的检测方法。

本发明实施例提供的技术方案中，目标液位检测装置插入到运载待喷洒液体的目标容器中，用于检测目标容器内待喷洒液体的液位，随着目标容器内待喷洒液体的液位变化，目标液体检测装置的电阻值也会变化，在待喷洒液体被喷洒过程中，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值，并根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，进而确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。在上述技术方案中，通过查询阻值液位映射关系来实时确定待喷洒液体剩余量，实现了对无人机上容器内液位的连续检测。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图；

图2是本发明实施例一中的一种目标液位检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例一中的一种不规则目标容器的示例图；

图4是本发明实施例二中的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图；

图5是本发明实施例三中的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图；

图6是本发明实施例三中的一种目标容器上的预设校准线的示例图；

图7是本发明实施例四中的一种无人机上容器内液位的检测装置的结构示意图；

图8是本发明实施例五中的一种飞行控制器的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图，可适用于对无人机上容器内待喷洒液体的剩余量进行实时连续检测的情况，该方法可以由本发明实施例提供的无人机上容器内液位的检测装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在无人机中。

如图1所示，本实施例的方法具体包括：

S110、在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值。

在无人机进行植保作业的应用场景中，待喷洒液体为任意一种药液，目标容器为装在药液的药箱。

目标液位检测装置，是本发明实施例提供的一种液位检测装置，用于检测目标容器内待喷洒液体的液位。目标液位检测装置在对目标容器内待喷洒液体进行液位检测时，由目标容器的顶部插入目标容器内。

在一具体示例中，如图2所示，目标液位检测装置包括：导杆11、套设于导杆11上的磁浮球12，导杆11内设置有电路板(图2中未示出)，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络。

在目标液位检测装置中，由高频开关与精密电阻组成的电阻网络通过与磁浮球配合输出与液位成线性关系的阻值。目标液位检测装置的电阻值由多个电阻网络和多个电阻组成的电路确定。

其中，电路板上集成的多个电阻网络依次串联，共电源VCC，共地GND，在某个电阻网络感应到由磁浮球产生的磁场时，该电阻网络的输出引脚和地GND之间导通。当目标容器内待喷洒液体到达目标容器内某一位置时，磁浮球在浮力作用下也移动到该位置，相应处的电阻网络导通，导通电路处具有一定的阻值。

磁浮球位置不同，也即目标容器内待喷洒液体的液位不同，导通的电阻网络不同，进而目标液位检测装置的导通电路就不同，目标液位检测装置的电阻值就不同。

在待喷洒液体被喷洒的过程中，随着待喷洒液体的减少，磁浮球的位置会随之变化，目标液位检测装置的电阻值也会随之变化，此时可以对目标液位检测装置的电阻值进行实时测量。

可选的，通过电阻测量仪器(如电阻表)实时测量目标液位检测装置的电阻值，并将测量得到的电阻值反馈给与其相连的飞行控制器，以使飞行控制器可以实时获取到目标液位检测装置的当前时刻电阻值。

可选的，将电阻测量仪器集成在飞行控制器中，飞行控制器与目标液位检测装置相连后可以实时测量到目标液位检测装置的当前时刻电阻值。

S120、飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。

阻值液位映射关系，是预先获取并校准的目标液位检测装置的电阻值与待喷洒液体剩余量的映射关系。目标容器不同，阻值液位映射关系也不同，也即目标容器与阻值液位映射关系是一一对应的。其中，阻值液位映射关系可以通过映射关系式的形态存在，也可以通过多条映射记录的形态存在。

当目标容器为规则容器时，例如为圆柱体、正方体、长方体等，所述阻值液位映射关系是线性的，可以通过映射关系式的形态存在。其中，针对规则容器的阻值液位映射关系可以预先通过目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性对应关系得到，例如可以根据目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性关系式，以及规则容器的形状参数，得出与目标容器对应的阻值液位映射关系式。以目标容器圆柱体为例，将目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性对应关系中的液位参数调整为液位参数与圆柱体横截面的面积相乘后得到的液体体积参数，即可得到与目标容器对应的阻值液位映射关系式。

当目标容器为不规则容器时，以如图3所示的不规则容器为例，该种目标容器上宽下窄且上部向外凸出一部分，与该种目标容器对应的阻值液位映射关系是非线性的，可以通过多条映射记录的形态存在。由于通过目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性对应关系来直接确定与该种目标容器对应的阻值液位映射关系时会产生一定误差，因此需要预先对与不规则容器对应的阻值液位映射关系进行校准。其中，校准方法例如可以是：将目标液位检测装置自容器的顶部放入容器内，依次向容器内加入一定体积的液体(例如水)，记录每次加水后容器内液体的总体积，并记录每次加水后相应总体积所对应的目标液位检测装置输出的电阻值，从而获得多组容器内液体体积与电阻值之间的映射关系，如表1所示(表1中仅以三条记录进行示例)，每条记录即为某个电阻值所对应的容器内液体体积，该映射关系即为与该容器对应的阻值液位映射关系。

将预先获得的与目标容器匹配的阻值液位映射关系通过地面站或者用户端上传至飞行控制器。当无人机进行植保作业时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值，并根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定与当前时刻电阻值对应的容器内液体体积，将其作为目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。当与目标容器匹配的阻值液位映射关系为映射关系式时，可以将当前时刻电阻值代入该映射关系式中，以得出与当前时刻电阻值对应的容器内液体体积；当与目标容器匹配的阻值液位映射关系为多条映射记录时，查询与当前时刻电阻值对应的一条映射记录，以得出与当前时刻电阻值对应的容器内液体体积。

飞行控制器在确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量之后，还可以将待喷洒液体的当前时刻剩余量发送至用户端或地面站以供用户查看。

表1

序号	电阻值	容器内液体体积
			1	R0	V1
2	R1	V2
			3	R2	V3

本发明实施例提供的技术方案中，目标液位检测装置插入到运载待喷洒液体的目标容器中，用于检测目标容器内待喷洒液体的液位，随着目标容器内待喷洒液体的液位变化，目标液体检测装置的电阻值也会变化，在待喷洒液体被喷洒过程中，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值，并根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，进而确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。在上述技术方案中，通过查询阻值液位映射关系来实时确定待喷洒液体剩余量，不同电阻值对应于不同的待喷洒液体剩余量，以此实现了对无人机上容器内液位的连续检测。

实施例二

图4是本发明实施例二提供的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行具体化，其中，可以将飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，具体为：

飞行控制器获取无人机实时的飞行倾斜角度；飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系。

如图4所示，本实施例的方法具体包括：

S210、在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值。

S220、飞行控制器获取无人机实时的飞行倾斜角度。

飞行倾斜角度为无人机的机头方向与水平面之间夹角(通常为锐角)的度数，也可称之为俯仰角的度数。其中，可以通过无人机机体上自带的陀螺仪来检测无人机实时的飞行倾斜角度，飞行倾斜角度可以是正值(无人机机头方向向下倾斜)，也可以是负值(无人机机头方向向上倾斜)。

由于无人机植保作业过程中机体需要倾斜，飞行倾斜角度通常在正6度～正10度之间，或者负6度～负10度之间，大多为±7度。

S230、飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。

由于无人机在进行植保作业的过程中会倾斜飞行，安装在无人机机体上的目标容器也会随着无人机机体的倾斜而发生倾斜，进而目标容器内待喷洒液体的液位也会发生改变。因此，通过目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性对应关系确定的目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量是有误的，需要预先对与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系进行校准。也即，无法通过目标液位检测装置输出的电阻值与液位的线性对应关系来直接确定与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系。

其中，与目标容器以及目标飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系的校准方法例如可以是：将目标液位检测装置自目标容器的顶部放入目标容器内，并将目标容器的倾斜角调整为目标飞行倾斜角度之后，依次向目标容器内加入一定体积的液体(例如水)，记录每次加水后容器内液体的总体积，并记录每次加水后相应总体积所对应目标液位检测装置输出的电阻值，从而获得多组容器内液体体积与电阻值之间的映射关系，如表2所示(表2中仅以三条记录进行示例)，每条记录即为在目标容器的倾斜角为目标飞行倾斜角度时，某个电阻值所对应的容器内液体体积，该映射关系即为与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系。

表2

可选的，由于无人机植保作业过程中飞行倾斜角度大多为±7度，则可以在无人机植保作业前预先校准与目标容器以及飞行倾斜正7度匹配的阻值液位映射关系，以及与目标容器以及飞行倾斜负7度匹配的阻值液位映射关系。也即，当飞行倾斜角度为正6度～正10度时，与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系为与目标容器以及飞行倾斜正7度匹配的阻值液位映射关系；当飞行倾斜角度为负6度～负10度时，与目标容器以及飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系为与目标容器以及飞行倾斜负7度匹配的阻值液位映射关系。进而，飞行控制器获取的无人机实时飞行倾斜角度如果在正6度～正10度之间，则根据当前时刻电阻值查询与目标容器以及飞行倾斜正7度匹配的阻值液位映射关系，如果在负6度～负10度之间，则根据当前时刻电阻值查询与目标容器以及飞行倾斜负7度匹配的阻值液位映射关系，以确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。如果飞行控制器获取的无人机实时飞行倾斜角度在6度～10度之间，也不在负6度～负10度之间，则不采用与目标容器以及飞行倾斜正7度匹配的阻值液位映射关系，以及与目标容器以及飞行倾斜负7度匹配的阻值液位映射关系，此时可以不对目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量进行更新，依旧显示目标容器内待喷洒液体的上一时刻剩余量。

可选的，为了提高液位检测的精准性，可以单独校准与目标容器以及每个飞行倾斜角度分别匹配的阻值液位映射关系，例如分别校准与目标容器以及飞行倾斜±6度、飞行倾斜±7度、飞行倾斜±8度、飞行倾斜±9度以及飞行倾斜±10度匹配的阻值液位映射关系。进而，飞行控制器根据获取的无人机实时飞行倾斜角度，查询与目标容器以及相应的飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系，以确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。例如，当飞行倾斜角度为负6度时，则直接查询与目标容器以及飞行倾斜负6度匹配的阻值液位映射关系。

本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。

在上述技术方案中，克服了无人机植保作业过程中由于机体倾斜而使得目标容器内待喷洒液体倾斜，从而带来的液位检测误差问题。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种无人机上容器内液位的检测方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行具体化，其中，可以将飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量，具体为：

飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系；

如果阻值液位映射关系中存在与当前时刻电阻值对应的目标液体量，飞行控制器则将目标液体量作为目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量；

如果阻值液位映射关系中不存在与当前时刻电阻值对应的目标液体量，飞行控制器则根据待喷洒液体的历史时刻剩余量以及通过流量计确定的待喷洒液体从历史时刻到当前时刻之间的已喷洒量，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量；

其中，流量计安装于目标容器的出液口，用于统计目标容器内待喷洒液体的实时喷洒总量。

如图5所示，本实施例的方法具体包括：

S310、在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值。

S320、飞行控制器根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系。

S330、飞行控制器判断阻值液位映射关系中是否存在与当前时刻电阻值对应的目标液体量，若是，则执行S340，若否，则执行S350。

阻值液位映射关系中是否存在与当前时刻电阻值对应的目标液体量，指的是根据阻值液位映射关系是否能够得出与当前时刻电阻值一一对应的一个目标液体量。

S340、飞行控制器则将目标液体量作为目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。

S350、飞行控制器则根据待喷洒液体的历史时刻剩余量以及通过流量计确定的待喷洒液体从历史时刻到当前时刻之间的已喷洒量，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。

无人机实际植保作业过程中，所能检测到的待喷洒液体剩余量受限于植保作业前校准时所采用的多组映射关系，也即在校准时采用了哪几组映射关系，在实际植保作业过程中，也只能测得相应映射关系下的待喷洒液体剩余量。进而，当阻值液位映射关系中不存在与当前时刻电阻值对应的目标液体量的情况发生时，也反映出了阻值液位映射关系连续性不强的问题。例如，在校准与目标容器匹配的阻值液位映射关系时，目标容器内加入的液体体积为9L时，目标液位检测装置输出的对应电阻值为R1，当液体体积为10L时，目标液位检测装置输出的对应电阻值为R2，那么在实际植保作业过程中，当电阻值分别为R2、R1时，得到的待喷洒液体的剩余量为10L、9L，但10L和9L之间的液位变化无法检测到。

为了克服这一问题，引入流量计进行补偿，流量计安装于目标容器的出液口，会实时统计目标容器内待喷洒液体通过其的喷洒总量。假设目标液位检测装置输出的电阻值为R1时，根据匹配的阻值液位映射关系确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量为10L，当目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量为9.5L时，由于匹配的阻值液位映射关系中没有该组映射，显示的当前时刻剩余量仍然为10L，引入流量计补偿后，从10L到9.5L之间，飞行控制器确定出流量计在这段时间内统计的流量变化为0.5L，进而飞行控制器使用当前时刻剩余量为10L减去流量计在这段时间内统计的流量变化0.5L，并将差值9.5L作为新的当前时刻剩余量。也即，飞行控制器则根据待喷洒液体的历史时刻剩余量以及通过流量计确定的待喷洒液体从历史时刻到当前时刻之间的已喷洒量，确定目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量，以此提高了液位检测连续性的精准度。

其中，历史时刻剩余量指的是在当前时刻之前的某一时刻确定的目标容器内待喷洒液体的剩余量，历史时刻指的是与历史时刻剩余量相对应的时刻，也即是确定待喷洒液体剩余量为历史时刻剩余量的时刻。

作为一种可选的实施方式，飞行控制器在每次确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量时，同时记录与所述当前时刻对应的流量计统计的当前时刻喷洒总量。

进而，飞行控制器在根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，无法确定与当前时刻电阻值对应的待喷洒液体的当前时刻剩余量时：首先，获取待喷洒液体的某个历史时刻剩余量(可选的，历史时刻与当前时刻的时间间隔最小)，以及与该历史时刻剩余量对应的流量计统计的历史时刻喷洒总量，同时获取流量计统计的当前时刻喷洒总量；然后，计算流量计统计的当前时刻喷洒总量与历史时刻喷洒总量的差值，作为待喷洒液体从历史时刻到当前时刻之间的已喷洒量；最后，计算待喷洒液体的历史时刻剩余量与待喷洒液体从历史时刻到当前时刻之间的已喷洒量的差值，作为与当前时刻电阻值对应的待喷洒液体的当前时刻剩余量。

在另一种可选的实施方式中，所述待喷洒液体的历史时刻剩余量是根据所述阻值液位映射关系确定的。

具体的，飞行控制器在每次根据目标容器匹配的阻值液位映射关系确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量时，同时记录与所述当前时刻对应的流量计统计的当前时刻喷洒总量。也即，引入流量计进行补偿时，选用的历史时刻剩余量均是直接根据所述阻值液位映射关系确定的，而非是经过流量计补偿后确定的，以此提高了目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量的准确度。

进一步的，在所述待喷洒液体被喷洒过程中，飞行控制器在确定满足预设的流量计校准条件时，对流量计进行校准。

由于流量计连接在目标容器的出液口与喷头之间，能够测得通过其的液体总流量，但是流量计(通常为霍尔流量计)用于无人机进行植保作业时，无人机的喷洒系统(包括水泵、喷头、水管等)以及所喷液体种类都会对流量计的灵敏度和精确度产生影响，从而导致流量计统计的数据不准，进而影响对阻值液位映射关系的补偿效果。

在一示例中，飞行控制器在确定流量计统计的待喷洒液体的实时喷洒总量的误差大于设定误差阈值(例如10％)时，对流量计进行校准。

作为一种具体的实施方式，可以将飞行控制器在确定满足预设的流量计校准条件时，对流量计进行校准，具体为：

飞行控制器在根据目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定待喷洒液体的液位到达第一预设校准线时，获取流量计统计的待喷洒液体的第一实时喷洒总量；

飞行控制器如果确定无人机的飞行倾斜角度在预设范围内，则在根据目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定待喷洒液体的液位到达第二预设校准线时，获取流量计统计的待喷洒液体的第二实时喷洒总量；

飞行控制器计算第二实时喷洒总量与第一实时喷洒总量的差值，以及所述差值与流量计校准值的误差；其中，流量计校准值是根据第一预设校准线和第二预设校准线对应的待喷洒液体液位确定的；

飞行控制器如果确定误差大于设定误差阈值，则根据流量计校准值和差值确定流量计的校准系数，并使用校准系数对流量计进行校准。

其中，对流量计的校准可以在无人机植保作业过程中进行，具体可以选择在植保作业开始后的第一个架次(无人机的解锁、加锁过程为一个架次)中进行。

具体的，对流量计校准同时满足以下三个条件：目标容器内液位达到第一预设校准线以下；无人机的飞行倾斜角度绝对值较小(俯仰角绝对值小于10度)；流量计统计值的误差大于设定误差阈值(如10％)。如果第一个架次内不能满足这三个条件，则可进入下一个架次后继续判断。

预先在目标容器上预设两条校准线，分别称之为第一预设校准线和第二预设校准线，校准线的选择与目标容器的形状和结构确定，如图6所示，目标容器在第一预设校准线61和第二预设校准线62之间的形状相对规则，如横截面近乎相同。

参照图6，假设第一预设校准线61对应的待喷洒液体的剩余量为4.9L，目标液位检测装置相应所输出的电阻值为R3；第二预设校准线62对应的待喷洒液体的剩余量为0.4L，目标液位检测装置相应所输出的电阻值为R4。将第一预设校准线61对应的电阻值R3以及第二预设校准线62对应的电阻值R4预存到飞行控制器中。当飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值为R3时，确定目标容器内液位达到第一预设校准线61，当飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值为R4时，确定目标容器内液位达到第二预设校准线62。

同时，无人机上的陀螺仪会将检测到的飞行倾斜角度实时发送至飞行控制器，以使飞行控制器确定无人机的飞行倾斜角度是否在预设范围(如绝对值小于10度)内。当飞行控制器确定无人机的飞行倾斜角度在预设范围内时，继续判断是否满足对流量计进行校准的条件；当飞行控制器确定无人机的飞行倾斜角度不在预设范围内时，本架次内不再继续判断是否满足对流量计进行校准的条件，待进入下一个架次后再继续判断。

飞行控制器在根据目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定待喷洒液体的液位到达第一预设校准线时，获取流量计统计的待喷洒液体的第一实时喷洒总量L1；飞行控制器在根据目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定待喷洒液体的液位到达第二预设校准线时，获取流量计统计的待喷洒液体的第一实时喷洒总量L2。如图6所示的目标容器，目标容器的第一预设校准线与第二预设校准线之间标准体积差ΔL为4.5L，判断流量计统计的第一预设校准线与第二预设校准线之间体积差L2-L1与4.5L的误差是否大于设定误差阈值，假设L2-L1为3.5L，L2-L1与4.5L的误差为1L，误差大于设定误差阈值10％，此时可以满足对流量计进行校准的条件。

流量计的校准系数为目标容器的标准体积差和流量计统计的体积差L2-L1的比值，如校准系数为K＝ΔL/(L2-L1)。在上述示例中，K＝4.5/3.5。

在得到流量计的校准系数之后，将该校准系数保存至飞行控制器中，并使用该校准系数对流量计统计的实时喷洒总量进行校准。即，当流量计所测得的实时喷洒总量为Q时，校准后的实时喷洒总量为Q1＝Q×K。

本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。

在上述技术方案中，引入流量计，解决了基于阻值液位映射关系进行液位检测时连续性不足的问题，提高了液位连续性检测的精准性。同时，基于目标液位检测装置的阻值液位映射关系对流量计进行校准，提高了流量计统计值的准确性，也确保了通过流量计进行测量补偿时液位连续性检测的准确性。

实施例四

图7是本发明实施例四提供的一种无人机上容器内液位的检测装置的结构示意图，可适用于对无人机上容器内待喷洒液体的剩余量进行实时连续检测的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在无人机中。如图7所示，该无人机上容器内液位的检测装置具体包括：电阻值获取模块410和液体剩余量确定模块420。其中，

电阻值获取模块410，设置为在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的电阻网络；

液体剩余量确定模块420，设置为所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

本发明实施例提供的技术方案中，目标液位检测装置插入到运载待喷洒液体的目标容器中，用于检测目标容器内待喷洒液体的液位，随着目标容器内待喷洒液体的液位变化，目标液体检测装置的电阻值也会变化，在待喷洒液体被喷洒过程中，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值，并根据当前时刻电阻值查询与目标容器匹配的阻值液位映射关系，进而确定出目标容器内待喷洒液体的当前时刻剩余量。在上述技术方案中，通过查询阻值液位映射关系来实时确定待喷洒液体剩余量，实现了对无人机上容器内液位的连续检测。

进一步的，当所述目标容器为规则容器时，所述阻值液位映射关系是线性的。

作为一种具体的实施方式，液体剩余量确定模块420，具体设置为所述飞行控制器获取所述无人机实时的飞行倾斜角度；所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器以及所述飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系。

在上述技术方案的基础上，液体剩余量确定模块420，具体设置为所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系；如果所述阻值液位映射关系中存在与所述当前时刻电阻值对应的目标液体量，所述飞行控制器则将所述目标液体量作为所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量；如果所述阻值液位映射关系中不存在与所述当前时刻电阻值对应的目标液体量，所述飞行控制器则根据所述待喷洒液体的历史时刻剩余量以及通过流量计确定的所述待喷洒液体从所述历史时刻到所述当前时刻之间的已喷洒量，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量；其中，所述流量计安装于所述目标容器的出液口，用于统计所述目标容器内所述待喷洒液体的实时喷洒总量。

可选的，所述待喷洒液体的历史时刻剩余量是根据所述阻值液位映射关系确定的。

进一步的，上述装置还包括：流量计校准模块，设置为在所述待喷洒液体被喷洒过程中，所述飞行控制器在确定满足预设的流量计校准条件时，对所述流量计进行校准。

作为一种可选的实施方式，流量计校准模块，具体设置为所述飞行控制器在根据所述目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定所述待喷洒液体的液位到达第一预设校准线时，获取所述流量计统计的所述待喷洒液体的第一实时喷洒总量；所述飞行控制器如果确定所述无人机的飞行倾斜角度在预设范围内，则在根据所述目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定所述待喷洒液体的液位到达第二预设校准线时，获取所述流量计统计的所述待喷洒液体的第二实时喷洒总量；所述飞行控制器计算所述第二实时喷洒总量与所述第一实时喷洒总量的差值，以及所述差值与流量计校准值的误差；其中，所述流量计校准值是根据所述第一预设校准线和所述第二预设校准线对应的待喷洒液体液位确定的；所述飞行控制器如果确定所述误差大于设定误差阈值，则根据所述流量计校准值和所述差值确定所述流量计的校准系数，并使用所述校准系数对所述流量计进行校准。

上述无人机上容器内液位的检测装置可执行本发明任意实施例所提供的无人机上容器内液位的检测方法，具备执行无人机上容器内液位的检测方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图8为本发明实施例六提供的一种设备的硬件结构示意图，如图8所示，该设备包括：

一个或多个处理器510，图8中以一个处理器510为例；

存储器520；

所述设备还可以包括：输入装置530和输出装置540。

所述设备中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种无人机上容器内液位的检测方法对应的程序指令/模块(例如，图7所示的电阻值获取模块410和液体剩余量确定模块420)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种无人机上容器内液位的检测方法。

存储器520可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本发明实施例七还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种无人机上容器内液位的检测方法，该方法包括：

在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的电阻网络；

所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

可选的，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的一种无人机上容器内液位的检测方法的技术方案。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述无人机上容器内液位的检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种无人机上容器内液位的检测方法，其特征在于，包括：

在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络；

所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述目标容器为规则容器时，所述阻值液位映射关系是线性的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，包括：

所述飞行控制器获取所述无人机实时的飞行倾斜角度；

所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器以及所述飞行倾斜角度匹配的阻值液位映射关系。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量，包括：

所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系；

如果所述阻值液位映射关系中存在与所述当前时刻电阻值对应的目标液体量，所述飞行控制器则将所述目标液体量作为所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量；

如果所述阻值液位映射关系中不存在与所述当前时刻电阻值对应的目标液体量，所述飞行控制器则根据所述待喷洒液体的历史时刻剩余量以及通过流量计确定的所述待喷洒液体从所述历史时刻到所述当前时刻之间的已喷洒量，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量；

其中，所述流量计安装于所述目标容器的出液口，用于统计所述目标容器内所述待喷洒液体的实时喷洒总量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待喷洒液体的历史时刻剩余量是根据所述阻值液位映射关系确定的。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述待喷洒液体被喷洒过程中，所述飞行控制器在确定满足预设的流量计校准条件时，对所述流量计进行校准。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述飞行控制器在确定满足预设的流量计校准条件时，对所述流量计进行校准，包括：

所述飞行控制器在根据所述目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定所述待喷洒液体的液位到达第一预设校准线时，获取所述流量计统计的所述待喷洒液体的第一实时喷洒总量；

所述飞行控制器如果确定所述无人机的飞行倾斜角度在预设范围内，则在根据所述目标液位检测装置的当前时刻电阻值确定所述待喷洒液体的液位到达第二预设校准线时，获取所述流量计统计的所述待喷洒液体的第二实时喷洒总量；

所述飞行控制器计算所述第二实时喷洒总量与所述第一实时喷洒总量的差值，以及所述差值与流量计校准值的误差；其中，所述流量计校准值是根据所述第一预设校准线和所述第二预设校准线对应的待喷洒液体液位确定的；

所述飞行控制器如果确定所述误差大于设定误差阈值，则根据所述流量计校准值和所述差值确定所述流量计的校准系数，并使用所述校准系数对所述流量计进行校准。

8.一种无人机上容器内液位的检测装置，其特征在于，包括：

电阻值获取模块，设置为在无人机上通过目标容器运载的待喷洒液体被喷洒时，飞行控制器实时获取目标液位检测装置的当前时刻电阻值；

其中，所述目标液位检测装置由所述目标容器的顶部插入所述目标容器内，用于检测所述目标容器内所述待喷洒液体的液位；所述目标液位检测装置包括：导杆、套设于所述导杆上的磁浮球，所述导杆内设置有电路板，所述电路板上集成有由电阻模组形成的多个电阻网络；

液体剩余量确定模块，设置为所述飞行控制器根据所述当前时刻电阻值查询与所述目标容器匹配的阻值液位映射关系，确定所述目标容器内所述待喷洒液体的当前时刻剩余量。

9.一种飞行控制器，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如权利要求1-7中任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

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