ES2905881T3 - Método y dispositivo de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado - Google Patents

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Abstract

Método de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado, VANT, que comprende: adquirir (101) información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, comprendiendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación; ajustar (102) la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad, y volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica; y realizar (103), en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización; caracterizado porque realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización comprende: determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, comprendiendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso de espiral y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización; y considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar el paso de espiral en cada giro, completar una operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar un cuerpo de VANT según la velocidad angular de la hélice.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado
Campo técnico
La presente divulgación se refiere al campo técnico de los vehículos aéreos no tripulados, y más particularmente a un método de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado y a un dispositivo de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado.
Antecedentes
Un vehículo aéreo no tripulado (VANT) es una aeronave que no está tripulada. Los VANT se usan ampliamente en protección de plantas, gestión urbana, geología, meteorología, energía eléctrica, ayuda en caso de desastres, filmación de vídeos y otras industrias
Con el desarrollo de una tecnología de protección de plantas mediante VANT, la protección de plantas mediante VANT tiene las características de poco daño a los cultivos y una alta tasa de utilización de pesticidas. Cada vez más familias de campesinos o agricultores usan VANT para operaciones de protección de plantas, especialmente usan VANT para la pulverización de pesticidas y la pulverización de fertilizantes.
Las operaciones con VANT existentes de protección de plantas agrícolas generalmente son solo para cultivos de superficie grande, plantas pequeñas y plantados densamente. Estos cultivos generalmente se plantan en campos de cultivo planos y abiertos, por lo que todas las áreas de funcionamiento pueden cubrirse mediante pulverización escaneando línea por línea en un espacio de línea especificado a través de VANT, y la dosis de pulverización se controla para lograr el propósito de una pulverización precisa.
Para cultivos de tipo frutal, debido a su diferente topografía de crecimiento y a las diferentes alturas de los árboles, el entorno de funcionamiento es complicado. Por tanto, para los cultivos de tipo frutal, el modo de protección de plantas mediante VANT generalmente es controlar los VANT de manera manual y remota para pulverizar pesticidas sobre cultivos.
Sin embargo, el modo de controlar los VANT de manera manual y remota para pulverizar pesticidas sobre cultivos tiene las siguientes desventajas:
En primer lugar, dado que el modo de controlar los VANT de manera manual y remota para pulverizar sobre árboles frutales requiere la participación total de un operario, el coste de la mano de obra es alto.
En segundo lugar, los árboles frutales tienden a obstruir la vista de las personas, aumentando de ese modo la dificultad para que los operarios controlen los VANT y dando como resultado un aumento de los errores manuales y la falta de pulverización de algunos árboles frutales e incluso accidentes aéreos.
En tercer lugar, es difícil controlar la dosis de pulverización controlando manualmente la pulverización de plaguicidas, y no se consigue el efecto de una pulverización precisa.
El documento US2016/307448 A1 proporciona un sistema de robot agrícola híbrido de dirigible-dron para pulverizar cultivos, plantar, fertilizar y otros trabajos de campo. Sin embargo, el problema mencionado anteriormente todavía sigue sin resolverse.
Sumario
En vista de los problemas anteriores, las realizaciones de la presente divulgación se han realizado con el fin de proporcionar un método de funcionamiento de VANT y un dispositivo de funcionamiento de VANT correspondiente, para superar los problemas anteriores o al menos para resolver parcialmente los problemas anteriores.
La invención se expone en las reivindicaciones independientes 1 y 7. Para resolver el problema anterior, la invención proporciona un método de funcionamiento de VANT. El método de funcionamiento de VANT incluye: adquirir información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, incluyendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación; ajustar la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad, y volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica; y realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización, realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización incluye: determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, incluyendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización; y considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar un paso correspondiente en cada giro, completar una operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice.
Como al menos una realización alternativa, hay una pluralidad de objetivos de operación, incluyendo el método además: después de completar una operación sobre un objetivo de operación actual, leer la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, y evaluar si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual; cuando el resultado de la evaluación es que la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, ajustar, en la posición del objetivo de operación actual, la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, volar, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del siguiente objetivo de operación, una operación de pulverización en espiral sobre el siguiente objetivo de operación basándose en un radio de pulverización del siguiente objetivo de operación; y cuando el resultado de la evaluación es que la altura de seguridad del siguiente objetivo de operación no es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a una posición correspondiente a una información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, ajustar la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, y realizar, basándose en la altura de seguridad ajustada, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente según un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
Como al menos una realización alternativa, el método incluye además: adquirir la posición de partida donde el VANT despega y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida; después de completar una operación de vuelo actual del VANT, ajustar la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida; y volar a la posición de partida según la altura de retorno, y aterrizar en la posición de partida.
Como al menos una realización alternativa, la información de mapeo incluye además una altitud del objetivo de operación y una altura física del objetivo de operación, y la altura de seguridad es mayor que o igual a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Según una realización, cuando la altura de seguridad es mayor que la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización, y antes de realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización, el método incluye además: cuando el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, disminuir, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la altura de vuelo del VANT a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Según una realización, el objetivo de operación tiene al menos los atributos siguientes: la diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
La invención proporciona además un dispositivo de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado (VANT), que incluye: un componente de adquisición de información de mapeo, configurado para adquirir información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, incluyendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación; un primer componente de ajuste de altura de seguridad, configurado para ajustar la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad; un primer componente de vuelo, configurado para volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica; y un componente de pulverización en espiral, configurado para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización, estando configurado además el componente de pulverización en espiral para: determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, comprendiendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización; y considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar un paso correspondiente en cada giro, completar una operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice.
Las realizaciones de la presente divulgación incluyen las siguientes ventajas:
Las realizaciones de la presente divulgación pueden aplicarse a operaciones de protección de plantas mediante VANT en un entorno de funcionamiento complicado donde la topografía de crecimiento del cultivo no es plana ni abierta o las alturas físicas y las anchuras físicas de los cultivos son irregulares. Mediante el mapeo de la información geográfica y la condición de crecimiento de cada cultivo por adelantado, un VANT vuela de manera autónoma a cada cultivo para realizar un vuelo en espiral con una curva de vuelo continua, realiza una pulverización de cobertura en cada cultivo y controla con precisión la dosis según un estado en espiral, para lograr el efecto de una pulverización precisa.
Además, las realizaciones de la presente divulgación no requieren una participación manual total, ahorrando de ese modo costes de mano de obra, mejorando la eficacia de la pulverización y reduciendo la probabilidad de errores provocados por la pulverización manual, la probabilidad de pulverización faltante y la probabilidad de pulverización repetida.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos descritos en el presente documento se usan para proporcionar una comprensión adicional de la presente divulgación, y constituyen una parte de la presente solicitud, y las realizaciones a modo de ejemplo de la presente divulgación y la descripción de la misma se usan para explicar la presente divulgación, pero no constituyen limitaciones indebidas a la presente divulgación. En los dibujos:
la figura 1 es un diagrama de flujo de etapas de un método de funcionamiento de VANT según una primera realización de método de la presente divulgación;
la figura 2 es un diagrama esquemático de la altura de pulverización de un objetivo de operación en un método de funcionamiento de VANT según una primera realización de método de la presente divulgación;
la figura 3 es un diagrama esquemático de la trayectoria de pulverización en espiral en un método de funcionamiento de VANT según una primera realización de método de la presente divulgación;
la figura 4 es un diagrama de flujo de etapas de un método de funcionamiento de VANT según una segunda realización de método de la presente divulgación;
la figura 5 es un diagrama de bloques de estructura de un dispositivo de funcionamiento de VANT según una primera realización de dispositivo de la presente divulgación; y
la figura 6 es un diagrama de bloques de estructura de un dispositivo de funcionamiento de VANT según una segunda realización de dispositivo de la presente divulgación.
Descripción detallada de las realizaciones
Con el fin de hacer que los objetos, características y ventajas anteriores de la presente divulgación sean más evidentes y comprensibles, a continuación se describe adicionalmente en detalle la presente divulgación con referencia a los dibujos y maneras de implementación específicas.
En referencia a la figura 1, se muestra un diagrama de flujo de etapas de un método de funcionamiento de VANT según una primera realización de método de la presente divulgación.
En al menos una implementación alternativa, un sistema de control de vuelo (denominado controlador de vuelo) puede controlar un VANT para completar todo el proceso de vuelo, tal como el despegue, el vuelo en el aire, la ejecución de tareas y el retorno del vuelo. El papel del controlador de vuelo para un VANT es equivalente al papel de un piloto de una aeronave tripulada. Es una de las tecnologías centrales de los VANT.
Una estación terrestre puede comunicarse con el VANT. En la implementación, la estación terrestre puede ser una estación terrestre portátil, que puede construirse con un GPS de alta precisión para soportar el mapeo rápido de límites de bloques irregulares. Cuando se usa la estación terrestre, no es necesario conectar un ordenador, de modo que los parámetros de vuelo del VANT pueden ajustarse directamente. La estación terrestre tiene una función de planificación de ruta inteligente y soporta el preestablecimiento del conmutador de punto de pulverización, y puede evitarse de manera efectiva el fenómeno de pulverización repetida o pulverización faltante durante la operación. Durante el proceso pulverización, un usuario también puede monitorizar el vuelo y el estado de la pulverización en tiempo real a través de la estación terrestre, de modo que la pulverización sea más precisa y eficaz.
Las realizaciones de la presente divulgación se refiere al aspecto de un VANT, y el método puede incluir, como al menos una realización alternativa, las etapas siguientes.
En la etapa 101, se adquiere información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse.
En al menos una implementación alternativa, puede haber uno o más objetivos de operación sobre los que va a operarse, y cuando hay más de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, puede adquirirse una lista de un objetivo de operación del uno o más objetivos de operación, en la que la lista de objetivos de operación puede incluir información de mapeo de cada objetivo de operación.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden aplicarse a operaciones de protección de plantas en terreno irregular y/o no abierto. El objetivo de operación en las realizaciones de la presente divulgación puede tener al menos los siguientes atributos: la diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
Como ejemplo, el objetivo de operación puede incluir, pero sin limitarse a, un cultivo de tipo frutal.
El cultivo de tipo frutal puede crecer bajo diferentes topografías y las alturas físicas (la distancia entre la altura de superficie y la copa de un árbol) de los árboles y las anchuras físicas (el diámetro de un círculo circunscrito bajo el plano de proyección vertical de un árbol o las anchuras de las hojas más exteriores) de los árboles son muy diferentes.
Como ejemplo preferido para las realizaciones de la presente divulgación, la información de mapeo puede incluir, pero sin limitarse a, una altitud, una altura física, una anchura física, una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, de un objetivo de operación.
Como al menos una realización alternativa, la altura de seguridad se refiere a la altura de vuelo del vuelo seguro y sin obstrucciones del VANT. La altura de seguridad puede ser mayor que o igual a la suma de la altitud del objetivo de operación y la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Como al menos una realización alternativa, la altitud del objetivo de operación y la altura física del objetivo de operación se obtienen según la medición.
La altura del panel de pulverización se refiere a la altura de pulverización en gran medida a la copa de un árbol por el VANT, es decir, la altura a la que se logra el mejor efecto de pulverización cuando la distancia entre el VANT y la parte superior del objetivo de operación es de h metros. Este valor puede preestablecerse por un operario o desarrollador según la experiencia. Por ejemplo, el valor puede establecerse en 1 m, lo que indica que se logra el mejor efecto de pulverización cuando la distancia entre el VANT y la parte superior del objetivo de operación es de 1 m.
Cabe señalar que la altura del panel de pulverización de cada objetivo de operación puede ser la misma, o puede establecerse según el atributo de crecimiento y el entorno de crecimiento del objetivo de operación, que no está limitado en las realizaciones de la presente divulgación.
Por ejemplo, tal como se muestra en un diagrama esquemático de la altura de pulverización de un objetivo de operación de la figura 2, suponiendo que la altitud obtenida de un árbol es H, la altura física es h1 y la altura establecida del panel de pulverización es h, puede establecerse la altura de seguridad para que sea mayor que o igual a H+h1+h.
En la práctica, cuando el VANT tiene un aparato de medición de la altura al suelo, dado que la altura del árbol es difícil de medir con precisión, puede establecerse la altura de seguridad para que sea mayor que H+h1+h.
El aparato de medición de la altura al suelo se refiere a un sensor que detecta la distancia entre el VANT y un objetivo por debajo del VANT, y puede incluir un radar ultrasónico, un radar de radio, un tiempo de vuelo (TOF), un radar de láser, y similares.
La información de posición geográfica puede ser la latitud y la longitud del punto central del objetivo de operación. Por ejemplo, cuando el objetivo de operación es un árbol frutal, el punto central del objetivo de operación puede ser un tronco de árbol o el centro de un círculo circunscrito de un plano de proyección vertical del árbol; y el radio de pulverización puede ser la distancia entre las hojas más exteriores y el tronco del árbol o el radio del círculo circunscrito mencionado anteriormente, y durante la operación de pulverización, dentro del radio de pulverización, es necesario pulverizar en el sitio.
En la práctica, cuando el VANT adquiere la lista de un objetivo de operación, cuando se presenta visualmente la lista de objetivos de operación, los objetivos de operación pueden gestionarse según la información de posición geográfica correspondiente y disponerse y numerarse, colocándose los números de los objetivos de operación en un mapa de proyección vertical de la tarea de operación, y el operario puede seleccionar un objetivo de operación sobre el que va a operarse actualmente según sea necesario.
Los objetivos de operación pueden numerarse en un orden de mapeo, o escanearse y disponerse en una dirección determinada, tal como la dirección norte. Cuando se trata de protección de plantas en ladera, pueden disponerse en capas de abajo arriba.
En al menos una implementación alternativa, el VANT puede adquirir la información de mapeo del objetivo de operación desde una estación terrestre a través de un enlace de datos, y la información de mapeo en la estación terrestre puede obtenerse mediante un mapeador o reconocimiento aéreo. Por ejemplo, un operario puede mapear con precisión, a través de un mapeador, cada árbol frutal en un huerto en el que es necesario aplicar pesticidas para obtener información de mapeo correspondiente, y luego transmitir la información de mapeo a un servidor. El servidor transmite la información de mapeo a una estación terrestre portátil a través de una red. Entonces, la estación terrestre transmite la información de mapeo a un controlador de vuelo del VANT.
En la etapa 102, se ajusta la altura de vuelo de un VANT a la altura de seguridad, y el VANT vuela a una posición correspondiente a la información de posición geográfica según la altura de seguridad.
Una vez que un VANT adquiere la información de mapeo del objetivo de operación, puede determinarse la altura de seguridad de un objetivo de operación sobre el que va a operarse actualmente a partir de la información de mapeo. Cuando se inicia el VANT, la altura de vuelo del VANT puede ajustarse a la altura de seguridad, y el VANT vuela, a una velocidad de vuelo establecida según la altura de seguridad, a una posición indicada por la información de posición geográfica del objetivo de operación.
En al menos una implementación alternativa, cuando el VANT adquiere una lista de objetivos de operación, el objetivo de operación en primer lugar en la lista de objetivos de operación puede considerarse como el objetivo de operación sobre el que va a operarse actualmente, y entonces el VANT vuela a cada objetivo de operación en secuencia para la operación.
Cabe señalar que cuando se inicia el VANT, un mapeador de GPS de alta precisión en el VANT también puede registrar automáticamente la posición de partida del VANT cuando despega (tal como la latitud y la longitud de un punto de despegue) y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida.
En la etapa 103, se realiza la operación de pulverización en espiral, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización.
Cuando el VANT alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, antes de que se realice la etapa 103, la realización de la presente divulgación puede incluir además la etapa siguiente.
Cuando el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, se disminuye la altura de vuelo del VANT, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Como al menos una realización alternativa, cuando el VANT alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, antes de que se realice la etapa 103, puede determinarse primero la altura de pulverización. Cuando el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de pulverización puede ser la altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación actual, la altura física del objetivo de operación actual y la altura preestablecida del panel de pulverización. En este momento, cuando la altura de seguridad del VANT es mayor que la altura de pulverización, la altura de vuelo del VANT puede disminuirse a la altura de pulverización.
De manera correspondiente, cuando el VANT no está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de seguridad puede considerarse directamente como la altura de pulverización.
Una vez determinada la altura de pulverización, puede realizarse una operación de pulverización en espiral, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, sobre el objetivo de operación actual basándose en la altura de pulverización según el radio de pulverización medido anteriormente.
En una realización de ejemplo entre las realizaciones de la presente divulgación, la etapa 103 puede incluir las subetapas siguientes.
En la subetapa S11, se determinan los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, incluyendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en los que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización.
En la subetapa S12, la información de posición geográfica del objetivo de operación se considera como el centro de la espiral, el VANT comienza a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, el paso correspondiente aumenta en cada giro, la operación del objetivo de operación se completa cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, se hace rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice. Como al menos una realización alternativa, en referencia a un diagrama esquemático de la trayectoria de pulverización en espiral mostrado en la figura 3, cuando se realiza la operación de pulverización en espiral, el VANT puede volar según una trayectoria de vuelo de una espiral de Arquímedes. La espiral de Arquímedes (también conocida como espiral de velocidad constante) es una trayectoria generada por el movimiento de un punto que se aleja de un punto fijo a una velocidad constante mientras rota alrededor del punto fijo a una velocidad angular fija.
Antes del vuelo en espiral, pueden determinarse primero los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral. Como ejemplo, los parámetros de funcionamiento pueden incluir, pero no se limitan a, un radio de vuelo estacionario inicial r, un número n de vuelos estacionarios, un paso d, una velocidad angular de hélice, una velocidad angular de rotación, una velocidad de vuelo estacionario, un radio de pulverización R de un objetivo de operación actual, y similares.
El radio de vuelo estacionario inicial r puede establecerse según el modelo del VANT, el tamaño del cuerpo, la posición de una boquilla y/o los datos experimentales reales. Por ejemplo, si el VANT es un modelo cuadrirrotor con una anchura de 1,5 m, r puede establecerse para que sea de aproximadamente 0,75 m.
El número de vuelos estacionarios n y la velocidad de espiral pueden establecerse según la dosis de pulverización real del objetivo de operación actual. Por ejemplo, si es necesario pulverizar 1 l de pesticida sobre un árbol y se pulverizan 0,3 l de pesticida en un giro, el número de vuelos estacionarios puede ser de 3.
El paso d es la misma distancia en la que aumenta el radio en cada giro, y el paso d=(R-r)/n.
La velocidad angular en espiral se refiere a la velocidad angular a la que el centro del VANT está en vuelo estacionario alrededor del centro del objetivo de operación. Por ejemplo, tarda 5 segundos en girar en espiral para un círculo, y la velocidad angular en espiral es de 360/5=75 grados por segundo. Este valor puede establecerse artificialmente por adelantado o establecerse de manera fija por un controlador de vuelo.
La velocidad angular de rotación es la velocidad angular de una aeronave que rota en relación con el centro de la aeronave. El valor se controla por el controlador de vuelo. El efecto de control puede ser, por ejemplo, que un morro o un brazo siempre apunte a un centro de vuelo estacionario durante el proceso de vuelo estacionario.
Cabe señalar que en la espiral desde el interior hacia el exterior de la figura 3, el radio de vuelo estacionario inicial r es más pequeño que el radio de pulverización R.
En la figura 3, la información de posición geográfica del objetivo de operación se considera como el centro de la espiral, el VANT comienza a volar alrededor desde el centro hacia el anillo exterior desde el interior hacia el exterior con el radio de vuelo estacionario inicial, el radio del vuelo estacionario es cada vez más grande, el radio aumenta en el mismo paso en cada giro, y se completa la pulverización cuando el radio del vuelo estacionario del VANT es mayor que el radio del círculo de operación establecido R.
Durante la operación en espiral, puede hacerse rotar el cuerpo al mismo tiempo, y la velocidad angular de rotación y la velocidad angular en espiral son iguales, de modo que puede formarse un ángulo fijo entre la dirección de orientación del morro y la dirección del centro del VANT en relación con el centro de la espiral.
Cabe señalar que las realizaciones de la presente divulgación no se limitan a la espiral mencionada anteriormente desde el interior hacia el exterior, y la espiral también puede ser una espiral desde el exterior hacia el interior, es decir, el radio de vuelo estacionario inicial es igual al radio de pulverización, y el radio del vuelo estacionario es cada vez más pequeño.
En la práctica, cuando el radio de pulverización R es más pequeño que el alcance de pulverización de la aeronave, la aeronave puede pulverizar rotacionalmente in situ sin volar según la trayectoria de vuelo de la espiral de Arquímedes.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, si hay múltiples objetivos de operación, después de completar la operación del objetivo de operación actual, la realización de la presente divulgación puede incluir además las etapas siguientes.
Se lee una información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, y si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, si es así, se ajusta la altura de vuelo del VANT, en la posición del objetivo de operación actual, a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, el VANT vuela a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente según la altura de seguridad ajustada, y se realiza una operación de pulverización en espiral, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, sobre el objetivo de operación siguiente basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente. En caso contrario, el VANT vuela, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, después de alcanzar la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, se ajusta la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización en espiral, basándose en la altura de seguridad ajustada, sobre el objetivo de operación siguiente según el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
Como al menos una realización alternativa, dado que la altura física de cada objetivo de operación es irregular, después de completar la operación del objetivo de operación actual, puede leerse la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente dispuesto detrás del objetivo de operación actual, se extrae la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente a partir de la información de mapeo, se evalúa si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, si es así, se eleva la altura de vuelo del VANT, en la posición del objetivo de operación actual, a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente (cuando hay un aparato de medición de la altura al suelo, el VANT vuela a la altura de seguridad del objetivo de operación actual y luego vuela a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente desde la altura de seguridad del objetivo de operación actual), el VANT se pilota para que vuele, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización en espiral, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, sobre el objetivo de operación siguiente basándose en el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente con referencia al método descrito en la etapa 103.
Por ejemplo, en la figura 2, la altura de seguridad de un árbol a la izquierda es menor que la altura de seguridad de un árbol del medio. Cuando el árbol a la izquierda se pulveriza completamente, puede elevarse primero la altura de seguridad del VANT, en la posición del árbol a la izquierda, a la altura de seguridad del árbol del medio, y entonces el VANT vuela a la posición del árbol del medio según la altura de seguridad del árbol del medio. Si el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, se disminuye la altura del VANT, en la posición del árbol del medio, a la altura de pulverización del árbol del medio. Se realiza una operación de pulverización en espiral sobre el árbol del medio basándose en la altura de pulverización.
De manera correspondiente, si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es más pequeña que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, el VANT puede volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, después de alcanzar la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, puede ajustarse la altura de seguridad a la altura de seguridad o altura de pulverización del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización en espiral, basándose en el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente, sobre el objetivo de operación siguiente con referencia al método descrito en la etapa 103.
Por ejemplo, en la figura 2, la altura de seguridad de un árbol a la derecha es menor que la altura de seguridad de un árbol del medio. Cuando el árbol del medio se pulveriza completamente, el VANT puede volar a la posición del árbol a la derecha según la altura de seguridad del árbol del medio. Entonces, se disminuye la altura de seguridad, en la posición del árbol a la derecha, a la altura de seguridad del árbol a la derecha (si no hay aparato de medición de la altura al suelo) o la altura de pulverización del árbol a la derecha (si hay un aparato de medición de la altura al suelo). Entonces, se realiza una operación de pulverización en espiral sobre el árbol a la derecha basándose en la altura de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, una vez completada la tarea de operación del VANT de vuelo actual, la realización de la presente divulgación puede incluir además las etapas siguientes.
Se adquieren la posición de partida donde despega el VANT y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida. Una vez completada la operación de vuelo actual del VANT, se ajusta la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida. El VANT vuela a la posición de partida según la altura de retorno, y aterriza en la posición de partida.
Como al menos una realización alternativa, una vez que el VANT actual realiza todas las tareas de operación de vuelo actuales, el VANT puede adquirir primero la posición de partida registrada en el momento del despegue y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida, y determinar una altura de retorno según la suma de la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida y la distancia de altitud preestablecida.
La distancia de altitud preestablecida se usa para garantizar que el VANT puede retornar de manera segura sin chocar con obstáculos. La distancia puede establecerse por un operario o desarrollador según la situación real. Por ejemplo, la distancia puede establecerse en 5 m, o cuando el punto de despegue del VANT está en el punto más alto de un bloque de operaciones, la distancia de altitud preestablecida puede establecerse en 3 m.
Después de determinar la altura de retorno, el VANT puede ascender a la altura de retorno y volar a la posición de partida según la altura de retorno. Cuando se alcanza la posición de partida, el VANT aterriza en la posición de partida.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden aplicarse a operaciones de protección de plantas mediante VANT en un entorno de funcionamiento complicado en el que la topografía de crecimiento del cultivo no es plana y no es abierta y las alturas físicas y las anchuras físicas de los cultivos son irregulares. Mediante el mapeo de la información geográfica y la condición de crecimiento de cada cultivo por adelantado, un VANT vuela de manera autónoma a cada cultivo para realizar un vuelo en espiral con una curva de vuelo continuo, realiza pulverización de cobertura sobre cada cultivo, y controla de manera precisa la dosis según un estado en espiral, para lograr el efecto de pulverización precisa.
Además, las realizaciones de la presente divulgación no requieren una participación manual total, ahorrando de ese modo costes de mano de obra, mejorando la eficacia de la pulverización, y reduciendo la probabilidad de errores provocados por la pulverización manual, la probabilidad de pulverización faltante, y la probabilidad de pulverización repetida.
En referencia a la figura 4, muestra un diagrama de flujo de etapas de un método de funcionamiento de VANT según una segunda realización de la presente divulgación. El método puede incluir, como al menos una realización alternativa, las etapas siguientes.
En la etapa 201, se adquiere una lista de objetivos de operación sobre los que va a operarse, incluyendo la lista de objetivos de operación información de mapeo de más de un objetivo de operación dispuestos en secuencia, e incluyendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden aplicarse a operaciones de protección de plantas en terreno irregular y/o no abierto. El objetivo de operación en las realizaciones de la presente divulgación puede tener al menos los siguientes atributos: la diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
Como ejemplo, el objetivo de operación pueden incluir, pero sin limitarse a, un cultivo de tipo frutal.
El cultivo de tipo frutal puede crecer bajo diferentes topografías, y las alturas físicas (la distancia entre la altura de superficie y la copa de un árbol) de los árboles y las anchuras físicas (el diámetro de un círculo circunscrito bajo el plano de proyección vertical de un árbol o las anchuras de las hojas más exteriores) de los árboles son muy diferentes.
En al menos una implementación alternativa, la lista de objetivos de operación pueden incluir información de mapeo de múltiples objetivos de operación.
Como ejemplo preferido para las realizaciones de la presente divulgación, la información de mapeo puede incluir, pero sin limitarse a, una altitud, una altura física, una anchura física, una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización de un objetivo de operación.
Como al menos una realización alternativa, la altura de seguridad se refiere a la altura de vuelo del vuelo seguro y sin obstrucciones del VANT. El valor de la altura de seguridad puede ser mayor que o igual a la suma de la altitud y la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Como al menos una realización alternativa, la altitud del objetivo de operación y la altura física del objetivo de operación se obtienen según la medición.
La altura del panel de pulverización se refiere a la altura de pulverización en gran medida a la copa de un árbol por el VANT, es decir, la altura a la que se logra el mejor efecto de pulverización cuando la distancia entre el VANT y la parte superior del objetivo de operación es de h metros. Este valor puede preestablecerse por un operario o desarrollador según la experiencia. Por ejemplo, el valor se establece a 1 m, lo que indica que se logra el mejor efecto de pulverización cuando la distancia entre el VANT y la parte superior del objetivo de operación es de 1 m.
Cabe señalar que la altura del panel de pulverización de cada objetivo de operación puede ser la misma, o puede establecerse según el atributo de crecimiento y el entorno de crecimiento del objetivo de operación, que no está limitado en las realizaciones de la presente divulgación.
Por ejemplo, tal como se muestra en un diagrama esquemático de la altura de pulverización de un objetivo de operación de la figura 2, suponiendo que la altitud de un árbol es H, la altura física es h1 y la altura establecida del panel de pulverización es h, puede establecerse la altura de seguridad para que sea mayor que o igual a H+h1+h.
En la práctica, si el VANT tiene un aparato de medición de la altura al suelo, dado que la altura del árbol es difícil de medir con precisión, puede establecerse la altura de seguridad para que sea mayor que H+h1+h.
La información de posición geográfica puede ser la latitud y la longitud del punto central del objetivo de operación. Por ejemplo, si el objetivo de operación es un árbol frutal, el punto central del objetivo de operación puede ser un tronco de árbol o el centro de un círculo circunscrito bajo el plano de proyección vertical del árbol; y el radio de pulverización puede ser la distancia entre las hojas más exteriores y el tronco del árbol o el radio del círculo circunscrito mencionado anteriormente, y durante la operación de pulverización, dentro del radio de pulverización, es necesario pulverizar en el sitio.
En la práctica, cuando se presenta visualmente la lista de objetivos de operación, los objetivos de operación pueden gestionarse según la información de posición geográfica correspondiente y disponerse y numerarse, colocándose los números de los objetivos de operación en un mapa de proyección vertical de la tarea de operación, y el operario puede seleccionar un objetivo de operación sobre el que va a operarse actualmente según sea necesario.
Los objetivos de operación pueden numerarse en un orden de mapeo, o escanearse y disponerse en una dirección determinada, tal como la dirección norte. Si la protección de las plantas es en ladera, pueden disponerse en capas de abajo arriba.
En al menos una implementación alternativa, el VANT puede adquirir la lista de objetivos de operación desde una estación terrestre a través de un enlace de datos, y la información de mapeo en la estación terrestre puede obtenerse mediante un mapeador o reconocimiento aéreo. Por ejemplo, un operario puede mapear con precisión, a través de un mapeador, cada árbol frutal en un huerto en el que es necesario aplicar pesticidas para obtener información de mapeo correspondiente, y luego transmitir la información de mapeo a un servidor. El servidor transmite la información de mapeo a una estación terrestre portátil a través de una red. Entonces, la estación terrestre transmite la información de mapeo a un controlador de vuelo del VANT.
En la etapa 202, se adquiere un objetivo de operación seleccionado de la lista de objetivos de operación como un objetivo de operación actual, y se lee la información de mapeo del objetivo de operación actual.
Una vez que el VANT adquiere la lista de un objetivo de operación, el objetivo de operación en primer lugar en la lista de objetivos de operación puede usarse como el objetivo de operación sobre el que va a operarse actualmente, y entonces el VANT vuela a cada objetivo de operación en secuencia para la operación.
Alternativamente, el VANT también puede adquirir un objetivo de operación seleccionado por un operario de la lista de objetivos de operación como el objetivo de operación actual, que no está limitado por las realizaciones de la presente divulgación.
Cabe señalar que cuando se inicia el VANT, un mapeador de GPS de alta precisión en el VANT también puede registrar automáticamente la posición de partida del VANT cuando despega (tal como la latitud y la longitud de un punto de despegue) y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida.
En la etapa 203, se ajusta la altura de vuelo del VANT a una altura de seguridad del objetivo de operación actual, y el VANT vuela, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual.
Una vez que un VANT adquiere información de mapeo de un objetivo de operación actual, puede determinarse la una altura de seguridad del objetivo de operación actual a partir de la información de mapeo. Cuando se inicia el VANT, la altura de vuelo del VANT puede ajustarse a la altura de seguridad, y el VANT vuela, según la altura de seguridad y una velocidad de vuelo establecida, a una posición indicada por la información de posición geográfica del objetivo de operación actual.
En la etapa 204, se realiza una operación de pulverización, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, sobre el objetivo de operación actual basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación actual.
Cuando el VANT alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, si la altura de seguridad del objetivo de operación actual es mayor que la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización, antes de que se realice la etapa 204, la realización de la presente divulgación puede incluir además la etapa siguiente.
Si el objetivo de operación está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, antes de realizar una operación de pulverización sobre el objetivo de operación, se disminuye la altura de vuelo del VANT, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación, a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
Como al menos una realización alternativa, cuando el VANT alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, antes de que se realice la etapa 204, puede determinarse primero la altura de pulverización. Si el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de pulverización puede ser la altura correspondiente a la suma de la altitud de la operación actual, la altura física del objetivo de operación actual y la altura preestablecida del panel de pulverización. En este momento, si la altura de seguridad del VANT es mayor que la altura de pulverización, la altura de vuelo del VANT puede disminuirse a la altura de pulverización.
De manera correspondiente, si el VANT no está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de seguridad puede considerarse directamente como la altura de pulverización.
Una vez determinada la altura de pulverización, puede realizarse una operación de pulverización, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, sobre el objetivo de operación actual basándose en la altura de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, la operación de pulverización incluye una operación de pulverización en espiral, y la operación de pulverización en espiral se refiere a que el VANT puede realizar una operación de pulverización según una trayectoria de vuelo de una espiral de Arquímedes.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, la etapa 204 puede incluir las subetapas siguientes.
En la subetapa S21, se determinan los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, incluyendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en los que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización.
En la subetapa S22, la información de posición geográfica del objetivo de operación sobre el que va a operarse se considera como el centro de la espiral, el VANT comienza a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, el paso correspondiente aumenta en cada giro, la operación del objetivo de operación se completa cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, se hace rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice.
Antes del vuelo en espiral, pueden determinarse primero los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral. Como ejemplo, los parámetros de funcionamiento pueden incluir, pero no se limitan a, un radio de vuelo estacionario inicial r, un número n de vuelos estacionarios, un paso d, una velocidad angular de hélice, una velocidad angular de rotación, una velocidad de vuelo estacionario, un radio de pulverización R de un objetivo de operación actual, y similares.
El radio de vuelo estacionario inicial r puede establecerse según el modelo del VANT, el tamaño del cuerpo, la posición de una boquilla y/o los datos experimentales reales. Por ejemplo, si el VANT es un modelo cuadrirrotor con una anchura de 1,5 m, r puede establecerse para que sea de aproximadamente 0,75 m.
El número de vuelos estacionarios n y la velocidad de espiral pueden establecerse según la dosis de pulverización real del objetivo de operación actual. Por ejemplo, si es necesario pulverizar 1 l de pesticida sobre un árbol y se pulverizan 0,3 l de pesticida en un giro, el número de vuelos estacionarios puede ser de 3.
El paso d es la misma distancia en la que aumenta el radio en cada giro, y el paso d=(R-r)/n.
La velocidad angular en espiral se refiere a la velocidad angular a la que el centro del VANT está en vuelo estacionario alrededor del centro del objetivo de operación. Por ejemplo, tarda 5 segundos en girar en espiral para un círculo, y la velocidad angular en espiral es de 360/5=75 grados por segundo. Este valor puede establecerse artificialmente por adelantado o establecerse de manera fija por un controlador de vuelo.
La velocidad angular de rotación es la velocidad angular de una aeronave que rota en relación con el centro de la aeronave. El valor se controla por el controlador de vuelo. El efecto de control puede ser, por ejemplo, que un morro o un brazo siempre apunte a un centro de vuelo estacionario durante el proceso de vuelo estacionario.
Cabe señalar que en la espiral desde el interior hacia el exterior de la figura 3, el radio de vuelo estacionario inicial r es más pequeño que el radio de pulverización R.
En la figura 3, la información de posición geográfica del objetivo de operación se considera como el centro de la espiral, el VANT comienza a volar alrededor desde el centro hacia el anillo exterior desde el interior hacia el exterior con el radio de vuelo estacionario inicial, el radio del vuelo estacionario es cada vez más grande, el radio aumenta en el mismo paso en cada giro, y se completa la pulverización cuando el radio del vuelo estacionario del VANT es mayor que el radio del círculo de operación establecido R.
Durante la operación en espiral, puede hacerse rotar el cuerpo al mismo tiempo, y la velocidad angular de rotación y la velocidad angular en espiral son iguales, de modo que puede formarse un ángulo fijo entre la dirección de orientación del morro y la dirección del centro del VANT en relación con el centro de la espiral.
Cabe señalar que las realizaciones de la presente divulgación no se limitan a la espiral mencionada anteriormente desde el interior hacia el exterior, y la espiral también puede ser una espiral desde el exterior hacia el interior, es decir, el radio del vuelo estacionario del VANT es igual a un radio de círculo de operación establecido R, y el radio del vuelo estacionario es cada vez más pequeño.
En la práctica, cuando el radio de pulverización R es más pequeño que el alcance de pulverización de la aeronave, la aeronave puede pulverizar rotacionalmente in situ sin volar según la trayectoria de vuelo de la espiral de Arquímedes.
En la etapa 205, después de completar la operación del objetivo de operación actual, se lee la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, y se evalúa si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual. Si es así, se realiza la etapa 206. De otro modo, se realiza la etapa 207.
En la etapa 206, se ajusta la altura de vuelo del VANT, en la posición del objetivo de operación actual, a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, el VANT vuela, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, sobre el objetivo de operación siguiente basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
En la etapa 207, el VANT vuela, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, se ajusta la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización sobre el objetivo de operación siguiente según el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente basándose en la altura de seguridad ajustada.
Dado que la altura física de cada objetivo de operación es irregular, después de completar la operación del objetivo de operación actual, puede leerse la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente dispuesto detrás del objetivo de operación actual, se extrae una altura de seguridad del objetivo de operación siguiente a partir de la información de mapeo, se evalúa si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, si es así, se eleva la altura de vuelo del VANT, en la posición del objetivo de operación actual, a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente (si hay un aparato de medición de la altura al suelo, el VANT vuela a la altura de seguridad del objetivo de operación actual y luego vuela a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente desde la altura de seguridad del objetivo de operación actual), el VANT se pilota para que vuele, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización en espiral, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, sobre el objetivo de operación siguiente basándose en el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente con referencia al método descrito en la etapa 204.
Si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es más pequeña que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, el VANT puede volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, puede ajustarse la altura de seguridad a la altura de seguridad o altura de pulverización del objetivo de operación siguiente, y se realiza una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente basándose en el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente con referencia al método descrito en la etapa 204.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, una vez completada la tarea de operación del VANT de vuelo actual, la realización de la presente divulgación puede incluir además las etapas siguientes.
Se adquieren la posición de partida donde despega el VANT y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida. Una vez completada la operación de todos los objetivos de operación en la lista de objetivos de operación, se ajusta la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida. El VANT vuela a la posición de partida según la altura de retorno, y aterriza en la posición de partida.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden aplicarse a operaciones de protección de plantas mediante VANT en un entorno de funcionamiento complicado en el que la topografía de crecimiento del cultivo no es plana y no es abierta y las alturas físicas y las anchuras físicas de los cultivos son irregulares. Mediante el mapeo de la información geográfica y la condición de crecimiento de cada cultivo por adelantado, un VANT puede ajustar de manera autónoma la altura de seguridad de cada cultivo y realizar una operación de pulverización sobre cada cultivo en secuencia sin participación manual total, ahorrando de ese modo costes de mano de obra, mejorando la eficacia de la pulverización, y reduciendo la probabilidad de errores provocados por la pulverización manual, la probabilidad de pulverización faltante, y la probabilidad de pulverización repetida.
Cabe señalar que, para las realizaciones del método, en aras de una descripción sencilla, todas se expresan como una serie de combinaciones de acciones, pero los expertos en la técnica deben entender que las realizaciones de la presente divulgación no están limitadas por la secuencia de acción descrita, porque determinadas etapas pueden realizarse en otras o simultáneamente según las realizaciones de la presente divulgación. A continuación, los expertos en la técnica también deben entender que las realizaciones descritas en la memoria descriptiva son todas realizaciones preferidas, y las acciones implicadas no se requieren necesariamente en las realizaciones de la presente divulgación.
En referencia a la figura 5, muestra un diagrama de bloques de estructura de un dispositivo de funcionamiento de VANT según una primera realización de dispositivo de la presente divulgación. El dispositivo puede incluir: un componente de adquisición de información de mapeo 301, un primer componente de ajuste de altura de seguridad 302, un primer componente de vuelo 303, y un componente de pulverización en espiral 304.
El componente de adquisición de información de mapeo 301 está configurado para adquirir información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, incluyendo la información de mapeo la altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación.
El primer componente de ajuste de altura de seguridad 302 está configurado para ajustar la altura de vuelo de un VANT a la altura de seguridad.
El primer componente de vuelo 303 está configurado para volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica.
El componente de pulverización en espiral 304 está configurado para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, si hay múltiples objetivos de operación, el dispositivo puede incluir además un componente de evaluación de altura, un tercer componente de ajuste de altura y un cuarto componente de ajuste de altura.
El componente de evaluación de altura está configurado para leer, después de completar la operación del objetivo de operación actual, la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, evaluar si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, si es así, llamar a un tercer componente de ajuste de altura, y en caso contrario, llamar a un cuarto componente de ajuste de altura.
El tercer componente de ajuste de altura está configurado para ajustar, en la posición del objetivo de operación actual, la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, llamar al primer componente de vuelo para volar, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y llamar al componente de pulverización en espiral para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
El cuarto componente de ajuste de altura está configurado para volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, ajustar la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y llamar al componente de pulverización en espiral para realizar, según el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente y la altura de seguridad ajustada, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo puede incluir además un primer componente de adquisición de información de partida, un primer componente de ajuste de altura de retorno y un primer componente de retorno.
El primer componente de adquisición de información de partida está configurado para adquirir la posición de partida donde el VANT despega y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida.
El primer componente de ajuste de altura de retorno está configurado para ajustar, una vez completada la operación de vuelo actual del VANT, la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida.
El primer componente de retorno está configurado para volar a la posición de partida según la altura de retorno, y aterrizar en la posición de partida.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, la información de mapeo puede incluir además una altitud del objetivo de operación, y una altura física del objetivo de operación, y la altura de seguridad puede ser mayor que o igual a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, cuando la altura de seguridad es mayor que la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización, el dispositivo incluye además un primer componente de disminución de altura.
El primer componente de disminución de altura está configurado para disminuir, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, si el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de vuelo del VANT a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, el componente de pulverización en espiral 304 incluye un primer subcomponente de determinación de parámetros de funcionamiento y un primer subcomponente de vuelo en espiral.
El primer subcomponente de determinación de parámetros de funcionamiento está configurado para determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, incluyendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización.
El primer subcomponente de vuelo en espiral está configurado para considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar el paso correspondiente en cada giro, completar la operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, el objetivo de operación tiene al menos los siguientes atributos:
Una diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
Para la realización del método de la figura 5, dado que es básicamente similar a la realización de método de la figura 1, la descripción es relativamente sencilla, y para las partes relevantes puede hacerse referencia a la descripción de la realización de método.
En referencia a la figura 6, muestra un diagrama de bloques de estructura de un dispositivo de funcionamiento de VANT según una segunda realización de dispositivo de la presente divulgación. El dispositivo puede incluir: un componente de adquisición de lista de objetivos de operación 401, un componente de lectura de información de mapeo 402, un segundo componente de ajuste de altura de seguridad 403, un segundo componente de vuelo 404, un componente de pulverización 405, un componente de evaluación 406, un primer componente de ajuste de altura 407 y un segundo componente de ajuste de altura 408.
El componente de adquisición de lista de objetivos de operación 401 está configurado para adquirir una lista de objetivos de operación sobre los que va a operarse, incluyendo la lista de objetivos de operación información de mapeo de más de un objetivo de operación dispuestos en secuencia, e incluyendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación.
El componente de lectura de información de mapeo 402 está configurado para adquirir un objetivo de operación seleccionado de la lista de objetivos de operación como un objetivo de operación actual, y leer la información de mapeo del objetivo de operación actual.
El segundo componente de ajuste de altura de seguridad 403 está configurado para ajustar la altura de vuelo de un VANT a una altura de seguridad del objetivo de operación actual.
El segundo componente de vuelo 404 está configurado para volar a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual según la altura de seguridad.
El componente de pulverización 405 está configurado para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación actual, una operación de pulverización sobre el objetivo de operación actual basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación actual.
El componente de evaluación 406 está configurado para leer, después de completar la operación del objetivo de operación actual, información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, evaluar si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, si es así, llamar a un primer componente de ajuste de altura, y en caso contrario, llamar a un segundo componente de ajuste de altura.
El primer componente de ajuste de altura 407 está configurado para ajustar, en la posición del objetivo de operación actual, la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, llamar al segundo componente de vuelo para volar a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente según la altura de seguridad ajustada, y llamar al componente de pulverización para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, una operación de pulverización sobre el objetivo de operación siguiente basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
El segundo componente de ajuste de altura 408 está configurado para volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, ajustar la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y llamar al componente de pulverización para realizar, basándose en la altura de seguridad ajustada, una operación de pulverización sobre el objetivo de operación siguiente según el radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo puede incluir además un segundo componente de adquisición de información de partida, un segundo componente de ajuste de altura de retorno y un segundo componente de retorno.
El segundo componente de adquisición de información de partida está configurado para adquirir la posición de partida donde el VANT despega y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida.
El segundo componente de ajuste de altura de retorno está configurado para ajustar, después de completar la operación de todos objetivos de operación en la lista de objetivos de operación, la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida.
El segundo componente de retorno está configurado para volar a la posición de partida según la altura de retorno, y aterrizar en la posición de partida.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, la información de mapeo puede incluir además una altitud del objetivo de operación y una altura física del objetivo de operación, y la altura de seguridad puede ser mayor que o igual a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, cuando la altura de seguridad de un objetivo de operación determinado es mayor que la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización, el dispositivo incluye además un segundo componente de disminución de altura.
El segundo componente de disminución de altura está configurado para, antes de realizar una operación de pulverización sobre el objetivo de operación, disminuir, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación, si el objetivo de operación está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, la altura de vuelo del VANT a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, la operación de pulverización incluye una operación de pulverización en espiral. Se llama a un segundo subcomponente de determinación de parámetros de funcionamiento y un segundo subcomponente de vuelo en espiral para realizar la operación de pulverización en espiral.
El segundo subcomponente de determinación de parámetros de funcionamiento está configurado para determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, incluyendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso y una velocidad angular de hélice, en los que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización.
El segundo subcomponente de vuelo en espiral está configurado para considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar el paso correspondiente en cada giro, completar la operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar el cuerpo según la velocidad angular de la hélice.
En una realización preferida entre las realizaciones de la presente divulgación, el objetivo de operación tiene al menos los siguientes atributos:
Una diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
Para la realización de método de la figura 6, dado que es básicamente similar a la realización de método de la figura 4, la descripción es relativamente sencilla, y para las partes relevantes puede hacerse referencia a la descripción de la realización de método.
Diversas realizaciones en la presente memoria descriptiva se describen de manera progresiva, cada realización se centra en las diferencias con respecto a otras realizaciones, y puede hacerse referencia a las partes idénticas o similares entre las diversas realizaciones entre sí.
Un experto en la técnica debe entender que las realizaciones de la presente divulgación pueden proporcionarse como un método, un aparato o un producto de programa informático. Por tanto, las realizaciones de la presente divulgación pueden adoptar formas de realizaciones de hardware completas, realizaciones de software completas o realizaciones que integran software y hardware. Además, las realizaciones de la presente divulgación pueden adoptar la forma de un producto de programa informático implementado en uno o más medios de almacenamiento informático disponibles (incluyendo, pero sin limitarse a, una memoria de disco, un CD-ROM, una memoria óptica y similares) que contienen códigos de programa informático disponibles.
Las realizaciones de la presente divulgación se describen con referencia a diagramas de flujo y/o diagramas de bloques del método, el dispositivo terminal (sistema) y el producto de programa informático según las realizaciones de la presente divulgación. Debe entenderse que cada flujo y/o bloque en los diagramas de flujo y/o los diagramas de bloques y una combinación de los flujos y/o los bloques en los diagramas de flujo y/o los diagramas de bloques pueden implementarse mediante instrucciones de programa informático. Estas instrucciones de programa informático pueden proporcionarse para un ordenador general, un ordenador dedicado, un procesador o procesadores incorporados de otros dispositivos terminales de procesamiento de datos programables para generar una máquina, de modo que se genera un aparato para lograr funciones designadas en uno o más flujos de los diagramas de flujo y/o uno o más bloques de los diagramas de bloques a través de instrucciones ejecutadas por los ordenadores o los procesadores de los otros dispositivos terminales de procesamiento de datos programables.
Estas instrucciones de programa informático también pueden almacenarse en una memoria legible por ordenador que puede guiar los ordenadores o los otros dispositivos terminales de procesamiento de datos programables para que funcionen de un modo específico, de modo que se genera un producto fabricado que incluye un aparato de instrucciones a través de las instrucciones almacenadas en la memoria legible por ordenador, y el aparato de instrucciones logra las funciones designadas en uno o más flujos de los diagramas de flujo y/o uno o más bloques de los diagramas de bloques.
Estas instrucciones de programa informático también pueden cargarse en los ordenadores o los otros dispositivos terminales de procesamiento de datos programables, de modo que el procesamiento implementado por los ordenadores se genera ejecutando una serie de etapas de operación en los ordenadores o los otros dispositivos terminales programables, y por tanto, las instrucciones ejecutadas en los ordenadores o los otros dispositivos terminales programables proporcionan una etapa para lograr las funciones designadas en uno o más flujos de los diagramas de flujo y/o uno o más bloques de los diagramas de bloques.
Por tanto, se pretende que las reivindicaciones adjuntas se interpreten como que incluyen las realizaciones preferidas y todos los cambios y modificaciones que se encuentran dentro del alcance de las realizaciones de la presente divulgación.
Lo anterior es una descripción detallada de un método y un dispositivo de funcionamiento de VANT proporcionados por la presente divulgación. El principio y el modo de implementación de la presente divulgación se describen en los ejemplos específicos en el presente documento. La descripción de las realizaciones es solo para ayudar a entender el método de la presente divulgación y sus ideas principales.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Método de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado, VANT, que comprende:
    adquirir (101) información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, comprendiendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación;
    ajustar (102) la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad, y volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica; y
    realizar (103), en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización;
    caracterizado porque realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización comprende:
    determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, comprendiendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso de espiral y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización; y
    considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar el paso de espiral en cada giro, completar una operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar un cuerpo de VANT según la velocidad angular de la hélice.
    Método según la reivindicación 1, en el que hay una pluralidad de objetivos de operación, comprendiendo el método adicionalmente:
    después de completar una operación sobre un objetivo de operación actual, leer la información de mapeo de un objetivo de operación siguiente, y evaluar si la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual;
    cuando el resultado de la evaluación es que la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, ajustar, en la posición del objetivo de operación actual, la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, volar, según la altura de seguridad ajustada, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, y realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente basándose en un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente; y
    cuando el resultado de la evaluación es que la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente no es mayor que la altura de seguridad del objetivo de operación actual, volar, según la altura de seguridad correspondiente al objetivo de operación actual, a una posición correspondiente a una información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, cuando se alcanza la posición correspondiente a la información de posición geográfica del objetivo de operación siguiente, ajustar la altura de seguridad a la altura de seguridad del objetivo de operación siguiente, y realizar, basándose en la altura de seguridad ajustada, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación siguiente según un radio de pulverización del objetivo de operación siguiente.
    Método según la reivindicación 2, que comprende además:
    adquirir la posición de partida donde el VANT despega y la altitud absoluta correspondiente a la posición de partida;
    después de completar una operación de vuelo actual del VANT, ajustar la altura de vuelo del VANT a una altura de retorno, obteniéndose la altura de retorno aumentando la altitud absoluta del VANT en una distancia de altitud preestablecida; y
    volar a la posición de partida según la altura de retorno, y aterrizar en la posición de partida.
    Método según la reivindicación 1, en el que la información de mapeo comprende además una altitud del objetivo de operación y una altura física del objetivo de operación, y la altura de seguridad es mayor que o igual a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
    Método según la reivindicación 4, en el que cuando la altura de seguridad es mayor que la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización, y antes de realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización, el método comprende además:
    cuando el VANT está dotado de un aparato de medición de la altura al suelo, disminuir, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, la altura de vuelo del VANT a una altura correspondiente a la suma de la altitud del objetivo de operación, la altura física del objetivo de operación y la altura preestablecida del panel de pulverización.
    Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el objetivo de operación tiene al menos los atributos siguientes:
    una diferencia de alturas físicas entre objetivos de operación, o la diferencia de diámetros de círculos circunscritos, bajo proyecciones ortográficas, entre objetivos de operación es mayor que o igual a un umbral preestablecido.
    Dispositivo de funcionamiento de vehículo aéreo no tripulado, VANT, que comprende:
    un componente de adquisición de información de mapeo (301), configurado para adquirir información de mapeo de un objetivo de operación sobre el que va a operarse, comprendiendo la información de mapeo una altura de seguridad, información de posición geográfica y un radio de pulverización, del objetivo de operación;
    un primer componente de ajuste de altura de seguridad (302), configurado para ajustar la altura de vuelo del VANT a la altura de seguridad;
    un primer componente de vuelo (303), configurado para volar, según la altura de seguridad, a una posición correspondiente a la información de posición geográfica; y
    un componente de pulverización en espiral (304), configurado para realizar, en la posición correspondiente a la información de posición geográfica, una operación de pulverización en espiral sobre el objetivo de operación basándose en el radio de pulverización;
    caracterizado porque el componente de pulverización en espiral (304) está configurado además para:
    determinar los parámetros de funcionamiento requeridos para la operación de pulverización en espiral, comprendiendo los parámetros de funcionamiento un radio de vuelo estacionario inicial, un número de vuelos estacionarios, un paso de espiral y una velocidad angular de hélice, en el que el radio de vuelo estacionario inicial es menor que o igual al radio de pulverización; y
    considerar la información de posición geográfica del objetivo de operación como el centro de la espiral, comenzar a volar alrededor con el radio de vuelo estacionario inicial, aumentar el paso de espiral en cada giro, completar una operación del objetivo de operación cuando se satisface el número de vuelos estacionarios y/o se alcanza el radio de pulverización, y durante el vuelo, hacer rotar un cuerpo de VANT según la velocidad angular de la hélice.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111556986B (zh) * 2018-02-28 2024-02-27 株式会社尼罗沃克 无人机及其控制方法以及计算机可读取记录介质
US12066839B2 (en) * 2018-02-28 2024-08-20 Nileworks Inc. Agricultural drone having improved safety
CN113985764A (zh) * 2018-07-13 2022-01-28 广州极飞科技股份有限公司 一种作业控制方法及其控制终端、作业服务器、作业系统
AU2018435033A1 (en) * 2018-08-01 2021-03-18 Guangzhou Xaircraft Technology Co., Ltd. Methods and devices for adjusting flight height for unmanned aerial vehicle, and methods and devices for controlling flight of unmanned aerial vehicle
CN109144100B (zh) * 2018-09-03 2021-06-25 南京嘉谷初成通信科技有限公司 喷洒控制方法、装置、地面站及存储介质
CN109221060A (zh) * 2018-09-14 2019-01-18 广州市华科尔科技股份有限公司 一种植保无人机喷淋组件及喷淋方法
CN109445454A (zh) * 2018-09-18 2019-03-08 山东理工大学 用于桥梁检测的无人机绕梁巡航检测方法
CN109358643B (zh) * 2018-10-31 2022-09-02 阮镇荣 一种基于图像处理的多模式无人机农药喷洒系统及方法
CN109240314B (zh) * 2018-11-09 2020-01-24 百度在线网络技术（北京）有限公司 用于采集数据的方法和装置
CN109855629B (zh) * 2019-03-15 2021-11-19 朱彬 一种任务规划方法、装置及电子设备
KR102433636B1 (ko) * 2020-03-06 2022-08-18 고유 자동 방제 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
KR102339375B1 (ko) * 2020-06-29 2021-12-17 주식회사 에프엠웍스 약제 분사용 무인 비행체 및 그 제어방법
CN111959790A (zh) * 2020-08-24 2020-11-20 广东碧通百年科技有限公司 一种用于喷涂的飞行装置及其控制方法
JP7165703B2 (ja) * 2020-09-24 2022-11-04 楽天グループ株式会社 飛行システム、飛行経路決定方法、及び飛行経路決定装置
CN112304315B (zh) * 2020-10-20 2024-07-02 青岛中科防务科技有限公司 一种针对空中打击无人机的定位方法
CN112715508B (zh) * 2020-12-15 2022-09-13 广州极飞科技股份有限公司 确定下料口位置的方法和装置
CN113040116A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 上海农林职业技术学院 一种基于pid-plpf控制算法的柑橘园防虫害系统
CN113495564A (zh) * 2021-07-30 2021-10-12 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种基于进化型果蝇算法的地面无人平台路径规划方法
CN113821055B (zh) * 2021-09-29 2024-07-19 广州极飞科技股份有限公司 飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN114397904B (zh) * 2022-01-14 2023-11-21 广东电网能源发展有限公司 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质
JP7193824B1 (ja) 2022-06-21 2022-12-21 株式会社アドイン研究所 森林計測用ドローン、ドローンシステム、及び、プログラム
KR20240000670U (ko) 2022-10-16 2024-04-23 박기범 위치임의 모양일치 광학센서 반응장치
WO2024089123A1 (en) * 2022-10-25 2024-05-02 Basf Agro Trademarks Gmbh Method for providing control data for a drone
WO2024171295A1 (ja) * 2023-02-14 2024-08-22 株式会社クボタ 下限高度変更システムおよび無人航空機

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087984A (en) * 1998-05-04 2000-07-11 Trimble Navigation Limited GPS guidance system for use with circular cultivated agricultural fields
JP2002166895A (ja) * 2000-12-01 2002-06-11 Yamaha Motor Co Ltd 無人ヘリコプターの燃料供給装置
JP4284264B2 (ja) 2004-10-29 2009-06-24 富士重工業株式会社 無人ヘリコプタ及びその制御方法
RU2342284C2 (ru) * 2007-01-26 2008-12-27 Сергей Юрьевич Козьяков Комплекс для авиационных химических работ
CN102360219B (zh) * 2011-09-13 2013-08-14 无锡汉和航空技术有限公司 无人直升机连续喷洒农药的方法
CN102799187B (zh) * 2012-06-26 2014-09-17 中国航空工业第六一八研究所 一种无人直升机喷施断点接续方法
JP2014113864A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Hitachi Solutions Ltd 散布支援装置
US9852644B2 (en) 2013-03-24 2017-12-26 Bee Robotics Corporation Hybrid airship-drone farm robot system for crop dusting, planting, fertilizing and other field jobs
RU2013120691A (ru) * 2013-05-06 2014-11-20 Николай Анатольевич Погорелов Беспилотный вертолетный комплекс для авиационных химических работ
KR101494654B1 (ko) * 2013-06-21 2015-02-24 퍼스텍주식회사 무인항공기 착륙유도 방법 및 장치와 착륙제어 방법 및 장치
DE202014002338U1 (de) * 2014-03-15 2014-05-14 Volker Jung Weitgehend autonom fliegende UAV-Hubschrauber-Drohne zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft, Forstwirtschaft und im Weinanbau (bis zu einem max. Abfluggewicht von 150kg)
CN104977935A (zh) * 2014-04-04 2015-10-14 北京中科火冠科技有限公司 一种旋翼无人机风场静电喷药装置及方法
US9334052B2 (en) * 2014-05-20 2016-05-10 Verizon Patent And Licensing Inc. Unmanned aerial vehicle flight path determination, optimization, and management
CN104881037A (zh) * 2015-04-01 2015-09-02 广州天翔航空科技有限公司 植保无人机的喷药方法
CN104808677B (zh) * 2015-04-23 2017-03-22 广州快飞计算机科技有限公司 控制无人机喷洒的方法及装置
CN107614121B (zh) * 2015-06-01 2019-10-25 深圳市大疆创新科技有限公司 具有液体流量和转速的反馈的喷洒系统
CN105116911B (zh) * 2015-07-20 2017-07-21 广州极飞科技有限公司 无人机喷药方法
CN205121347U (zh) * 2015-11-06 2016-03-30 中国航空工业经济技术研究院 一种农用植保无人机播撒控制系统
CN105739524B (zh) * 2015-11-11 2019-04-26 刘晓阳 一种系留无人旋翼飞行器集群平台系统及液体连续喷洒系统
CN106227224A (zh) * 2016-07-28 2016-12-14 零度智控（北京）智能科技有限公司 飞行控制方法、装置及无人机
CN106167098B (zh) * 2016-09-07 2018-09-25 南京林业大学 一种基于立体测量的旋翼无人机自动施药系统与方法
WO2018094583A1 (zh) * 2016-11-22 2018-05-31 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机避障控制方法、飞行控制器及无人飞行器
US10364029B2 (en) * 2017-06-08 2019-07-30 Yongbiao Liu Drone for agriculture
CN110383196B (zh) * 2018-07-02 2023-07-11 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机返航控制的方法、装置以及无人机

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JP7018060B2 (ja) 2022-02-09
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