CN114035607A - 一种无人机喷洒农药的作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机喷洒农药的作业方法，利用气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出无人机的药物喷洒系统喷洒药物量；启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。本发明可对农田各地方的内的气象变化数据进行采集与分析，得出在农田各地方的各种不同的微气象的不同变化，从而可以更好的预设无人机的飞行参数，实现其对喷洒流量的全方位控制。
Description
技术领域
本发明涉及涉及一种喷洒农药的作业方法，具体的说是一种无人机喷洒农药的作业方法，属于农业技术领域。
背景技术
农业是指国民经济中一个重要产业。农业是指包括种植业、林业、畜牧业、渔业、副业五种产业形式；狭义农业是指种植业。包括生产粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动。农业分布范围十分辽阔。地球表面除两极和沙漠外，几乎都可用于农业生产。在近1.31亿平方公里的实际陆地面积中，约11％是可耕地和多年生作物地,24％是草原和牧场，31％是森林和林地。海洋和内陆水域则是水产业生产的场所。农业自然资源的分布很不平衡。可耕地主要集中在亚洲、欧洲和北美。北美、欧洲和大洋洲的经济发达国家人均为0.56公顷，而亚洲、非洲和拉丁美洲的发展中国家仅为0.22公顷，其中亚洲仅0.16公顷(1984年)。森林以欧洲和拉丁美洲的分布面积较大；草原面积则非洲居首位，亚洲其次；其中不同国家、地区之间也有很大差异。当代世界农业发展的基本趋势和特征是高度的商业化、资本化、规模化、专业化、区域化、工厂化、知识化、社会化、国际化交织在一起，极大地提高了土地产出率、农业劳动生产率、农产品商品率和国际市场竞争力。农业为通过培育动植物生产食品及工业原料的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。
众所周知，与传统的田间人工喷洒农药相比，无人机喷洒农药有着显著的优势。其作业效率高，农药对作业人员的危害较小，大大减轻作业者的劳动强度。此外，无人机喷洒农药对环境的适应性较高，尤其是无人直升机对复杂地形有着很好的适应性。
然而，现有的无人机喷洒操作不具有良好的气象数据收集与飞行参数设定，容易造成的施药不足或过量问题，不利于植物生长。因此，我们提出了一种无人机喷洒农药的作业方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种无人机喷洒农药的作业方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种无人机喷洒农药的作业方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：利用气象检测装置获取无人机飞行环境的气象信息，采集相关的气象信息数据，采集桩收集得到气象信息数据后，将气象信息数据发送至控制中心的分析模块，分析模块对气象信息数据进行分析，分析过程中代入农田历史的气象数据，建立检测模型，通过检测模型对农田内各地点的气象状态进行分析与推测，确定农田内各地点的微气象变化状态；
步骤S2：根据步骤S1中气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设；
步骤S3：在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出农田内各地点单位面积内无人机的药物喷洒系统喷洒药物量；
步骤S4：判断设定的飞行速度是否达到驱动液泵工作的阈值，若是则液泵控制电压驱动液泵工作，若否则液泵控制电压无法驱动液泵工作，需在进行调试；
步骤S5：调试完成后，启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述飞行参数包括飞行轨道、飞行速度和飞行高度。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述无人机内部设置的北斗导航系统实时接收无人机的飞行速度与飞行高度的实时数据，并将所述飞行速度、飞行高度反馈至飞行制动系统中。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述控制模块调整无人机的飞行方向，使无人机的飞行方向与当前时刻的风向持平，根据预先气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机测定的高度和风速调整无人机的飞行高度，当风速增大时，降低无人机的高度；当风速降低时，提高飞行高度。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述无人机包括固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机以及扑翼无人机中的一种或多种。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述根据气象检测装置收集到的风速、高度系数和飞行高度之间的关系式为：飞行高度＝高度系数/风速。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述无人机的药物喷洒系统喷洒药物量由常量第一系数α和第二系数β确定是由公式V＝αV1+βV2确定，其中V1为植物密度最高时喷洒药物量，V2为植物生长和虫害状况最差时喷洒药物量，V为无人机的药物喷洒系统喷洒药物量。
进一步的是，上述的无人机喷洒农药的作业方法，其中：所述植物的密度信息确定第一系数α，0≤α≤1，由所述植物的生长和虫害状况确定第二系数β，0≤β≤1；无人机的药物喷洒系统喷洒药物量由第一系数α和第二系数β确定。
本发明的有益效果：该种无人机喷洒农药的作业方法可对农田各地方的内的气象变化数据进行采集与分析，将气象数据与农田内的微气候进行关联分析，进而得出在农田各地方的各种不同的微气象的不同变化，从而可以更好的预设无人机的飞行参数，实现其对喷洒流量的全方位控制，保持农药对农田各地方的喷洒量均匀一致，提高了无人机喷洒农药的飞行适应性，有利于农作物生长，也减少了对环境的污染。
附图说明
图1为本发明一种无人机喷洒农药的作业方法的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提出了一种无人机喷洒农药的作业方法，其中：
具体实施例1：
利用气象检测装置获取无人机飞行环境的气象信息，采集相关的气象信息数据，采集桩收集得到气象信息数据后，将气象信息数据发送至控制中心的分析模块，分析模块对气象信息数据进行分析，分析过程中代入农田历史的气象数据，建立检测模型，通过检测模型对农田内各地点的气象状态进行分析与推测，确定农田内各地点的微气象变化状态，根据气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，根据气象检测装置收集到的风速、高度系数和飞行高度，通过三组之间的关系式飞行高度＝高度系数/风速判断合理性，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设，在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出农田内各地点单位面积内无人机的药物喷洒系统喷洒药物量，判断设定的飞行速度是否达到驱动液泵工作的阈值，若是则液泵控制电压驱动液泵工作，启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。
具体实施例2：
利用气象检测装置获取无人机飞行环境的气象信息，采集相关的气象信息数据，采集桩收集得到气象信息数据后，将气象信息数据发送至控制中心的分析模块，分析模块对气象信息数据进行分析，分析过程中代入农田历史的气象数据，建立检测模型，通过检测模型对农田内各地点的气象状态进行分析与推测，确定农田内各地点的微气象变化状态，根据气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设，在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出农田内各地点单位面积内无人机的药物喷洒系统喷洒药物量，判断设定的飞行速度是否达到驱动液泵工作的阈值，若是则液泵控制电压驱动液泵工作，若否则液泵控制电压无法驱动液泵工作，需在进行调试，调试完成后，启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。
具体实施例3：
利用气象检测装置获取无人机飞行环境的气象信息，采集相关的气象信息数据，采集桩收集得到气象信息数据后，将气象信息数据发送至控制中心的分析模块，分析模块对气象信息数据进行分析，分析过程中代入农田历史的气象数据，建立检测模型，通过检测模型对农田内各地点的气象状态进行分析与推测，确定农田内各地点的微气象变化状态，根据气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设，在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出农田内各地点单位面积内无人机的药物喷洒系统喷洒药物量，由植物的密度信息确定第一系数α，0≤α≤1，由所述植物的生长和虫害状况确定第二系数β，0≤β≤1；无人机的药物喷洒系统喷洒药物量由第一系数α和第二系数β确定，由常量第一系数α和第二系数β确定是由公式V＝αV1+βV2确定，其中V1为植物密度最高时喷洒药物量，V2为植物生长和虫害状况最差时喷洒药物量，V为无人机的药物喷洒系统喷洒药物量，判断设定的飞行速度是否达到驱动液泵工作的阈值，若是则液泵控制电压驱动液泵工作，启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。
本发明可对农田各地方的内的气象变化数据进行采集与分析，将气象数据与农田内的微气候进行关联分析，进而得出在农田各地方的各种不同的微气象的不同变化，从而可以更好的预设无人机的飞行参数，实现其对喷洒流量的全方位控制，保持农药对农田各地方的喷洒量均匀一致，提高了无人机喷洒农药的飞行适应性，有利于农作物生长，也减少了对环境的污染。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 ：
步骤S1：利用气象检测装置获取无人机飞行环境的气象信息，采集相关的气象信息数据，采集桩收集得到气象信息数据后，将气象信息数据发送至控制中心的分析模块，分析模块对气象信息数据进行分析，分析过程中代入农田历史的气象数据，建立检测模型，通过检测模型对农田内各地点的气象状态进行分析与推测，确定农田内各地点的微气象变化状态；
步骤S2：根据步骤S1中气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机的飞行轨道、参数进行预设；
步骤S3：在无人机喷洒农药前，根据待喷洒的农作物种类、农药种类、农药稀释比例及农作物生长阶段，计算出农田内各地点单位面积内无人机的药物喷洒系统喷洒药物量；
步骤S4：判断设定的飞行速度是否达到驱动液泵工作的阈值，若是则液泵控制电压驱动液泵工作，若否则液泵控制电压无法驱动液泵工作，需在进行调试；
步骤S5：调试完成后，启动无人机起飞，根据飞行参数设定液泵控制无人机电压驱动其内部设置的液泵工作，通过各组喷头将预设的农田内各地点单位面积的喷洒农药依次喷洒出去即可。
2.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述飞行参数包括飞行轨道、飞行速度和飞行高度 。
3.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述无人机内部设置的北斗导航系统实时接收无人机的飞行速度与飞行高度的实时数据，并将所述飞行速度、飞行高度反馈至飞行制动系统中。
4.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述控制模块调整无人机的飞行方向，使无人机的飞行方向与当前时刻的风向持平，根据 预先气象检测装置获取无人机飞行环境的农田内各地点的微气象变化状态，通过飞行数据检测装置对检测无人机测定的高度和风速调整无人机的飞行高度，当风速增大时，降低无人机的高度；当风速降低时，提高飞行高度。
5.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述无人机包括固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机以及扑翼无人机中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述根据气象检测装置收集到的风速、高度系数和飞行高度之间的关系式为：飞行高度=高度系数/风速。
7.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述无人机的药物喷洒系统喷洒药物量由常量第一系数α和第二系数β确定是由公式V＝αV1+βV2确定，其中V1为植物密度最高时喷洒药物量，V2为植物生长和虫害状况最差时喷洒药物量，V为无人机的药物喷洒系统喷洒药物量。
8.根据权利要求1所述的一种无人机喷洒农药的作业方法，其特征在于：所述植物的密度信息确定第一系数α，0≤α≤1，由所述植物的生长和虫害状况确定第二系数β，0≤β≤1；无人机的药物喷洒系统喷洒药物量由第一系数α和第二系数β确定。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220211 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |