基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统，喷药方法包括：获取导航地图；获取用户在导航地图上围绕预设区域的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形；选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点；确定航点；及发送、接收所述航点序列，依次遍历所述航点序列飞行的同时进行农药喷洒。本发明专利技术实施例通过等距离平移的方法确定出航点序列，无人机在两航点之间直线飞行，具有航点设置策略最优，航点数量少而精，设置简单、快速，无人机喷洒农药均匀等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统，喷药方法包括：获取导航地图；获取用户在导航地图上围绕预设区域的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形；选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点；确定航点；及发送、接收所述航点序列，依次遍历所述航点序列飞行的同时进行农药喷洒。本专利技术实施例通过等距离平移的方法确定出航点序列，无人机在两航点之间直线飞行，具有航点设置策略最优，航点数量少而精，设置简单、快速，无人机喷洒农药均匀等优点。【专利说明】基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统。
技术介绍
现有的无人机(也称无人直升机)农药喷洒作业，是将无人机飞行航线预先规划设定好，控制系统控制无人直升机沿预订航线飞行进行施药作业。然而，现有的航线规划方法存在航点设置策略不是最优解，航点数量过多，航点设置不够精准，设置速度慢，操作时间长等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种航点设置策略最优，航点数量少而精，设置简单、快速的基于无人机的喷药方法、无人机及无人机系统。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了基于无人机的喷药方法，所述喷药方法包括: 导航地图获取步骤:获取导航地图； 多边形构造步骤:获取用户在导航地图上围绕预设区域的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形； 起始点确定步骤:选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点； 航点确定步骤:以第一边所在直线为平移直线，首次以无人机施药幅宽的一半作为平移距离，其后以无人机施药幅宽作为平移距离，向第二边的另一端点方向依次平移后在多边形上依次形成多个平移线段，以起始点至第一边的另一端点的方向作为初始飞行方向并沿平移线段轨迹而往返飞行遍历所有平移线段所产生的交点序列作为航点序列;及喷药步骤:发送、接收所述航点序列，依次遍历所述航点序列飞行的同时进行农药喷洒。进一步地，所述第一边为多边形的最长边或用户选取的边。进一步地，第二边为与第一边相连的两条边中的较长边或用户选取的边。进一步地，所述边界点、交点均包含经玮坐标信息。相应地，本专利技术实施例还提供了一种无人机系统，包括如上所述的无人机，还包括与无人机无线通信连接的地面控制端。进一步地，所述地面控制端中设有用于接收所述航点序列的第二通信模块。本专利技术实施例通过在多边形上等距离平移生成平移线段，依次遍历所述平移线段的端点生成航点序列，用户只需要在导航地图上点击对应田块的边缘轮廓的外顶点，即可按照最优策略自动生成航线所需要的航点，即可控制无人机按照规划航线进行农药喷洒，航点设置策略最优，航点数量少而精，设置简单、快速，无人机喷洒农药均匀等优点。【附图说明】图1是本专利技术实施例基于无人机的喷药方法的流程示意图。图2是本专利技术实施例对应的多边形的示意图。图3是本专利技术实施例规划后的航线及航点的示意图。图4是本专利技术实施例的无人机系统的结构示意图。附图标号说明导航地图获取步骤SI 多边形构造步骤S2 起始点确定步骤S3 航点确定步骤S4 喷药步骤S5 导航地图获取模块10 多边形构造模块20 起始点确定模块30 航点确定模块40 第一通信模块50 地面控制端60 第二通信模块61。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。另外，在本专利技术中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。请参照图1至图3，本专利技术实施例的基于无人机的喷药方法包括以下几个步骤。导航地图获取步骤S1:获取导航地图。多边形构造步骤S2:获取用户在导航地图上围绕预设区域(即待作业田块)的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形。起始点确定步骤S3:选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点。优选地，所述第一边为遍历多边形所有的边后获取的最长边或用户选取的边。优选地，第二边为与第一边相连的两条边中的较长边或用户选取的边。具体地，通过采用获取用户手动选边的技术手段，增加了航线设置的灵活性和对田块实际情况的适应性，例如，在构成田块对应的多边形后，用户可根据实际情况如某一条大路或大田埂对应的方便停靠的边作为第一边，以便无人机在该条边上面停机添加农药或者更换电池，也方便操控人员站在这一条边上面监视飞机的工作情况。航点确定步骤S4:以第一边所在直线为平移直线，首次以无人机施药幅宽的一半作为平移距离，其后以无人机施药幅宽作为平移距离，向第二边的另一端点方向依次平移后在多边形上依次形成多个平移线段，以起始点至第一边的另一端点的方向作为初始飞行方向并沿平移线段轨迹而往返飞行遍历所有平移线段所产生的交点序列作为航点序列。其中，所述边界点、交点均包含经玮坐标信息，也即无人机根据经玮坐标进行直线飞行。本说明书中的“施药”、“喷药”是指喷洒液态的农药或者固态的颗粒肥料。喷药步骤S5:发送、接收所述航点序列，依次遍历所述航点序列飞行的同时进行农药喷洒。综上，本专利技术实施例通过几何数学中等距离平移的方法确定出航点序列，无人机在两航点之间直线飞行，进而达到均匀、全面喷洒农药的目的。请参照图4，本专利技术实施例还提供了一种无人机，所述无人机包括以下几个模块。导航地图获取模块10:获取导航地图。多边形构造模块20:获取用户在导航地图上围绕预设区域的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形。起始点确定模块30:选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点。优选地，所述第一边为多边形的最长边或用户选取的边。优选地，第二边为与第一边相连的两条边中的较长边或用户选取的边。航点确定模块40:以第一边所在直线为平移直线，首次以无人机施药幅宽的一半作为平移距离，其后以无人机施药幅宽作为平移距离，向第二边的另一端点方向依次平移后在多边形上依次形成多个平移线段，以起始点至第一边的另一端点的方向作为初始飞行方向并沿平移线段轨迹而往返飞行遍历所有平移线段所产生的交点序列作为航点序列。其中，所述边界点、交点均包含经玮坐标信息，也即无人机根据经玮坐标进行直线飞行。第一通信模块50:发送所述航点序列。本专利技术实施例的无人机系统，包括如上所述的无人机，还包括与无人机无线通信连接的地面控制端60，地面控制端60中设有用于接收所述航点序列的第二通信模块61。具体地，无线通信采用MAVLink通信协议。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的喷药方法，其特征在于，所述喷药方法包括：导航地图获取步骤：获取导航地图；多边形构造步骤：获取用户在导航地图上围绕预设区域的边界选取的多个边界点，依次连接多个所述边界点以构成一多边形；起始点确定步骤：选定所述多边形的第一边及与其相连的第二边，并将第一边与第二边的交点作为起始点；航点确定步骤：以第一边所在直线为平移直线，首次以无人机施药幅宽的一半作为平移距离，其后以无人机施药幅宽作为平移距离，向第二边的另一端点方向依次平移后在多边形上依次形成多个平移线段，以起始点至第一边的另一端点的方向作为初始飞行方向并沿平移线段轨迹而往返飞行遍历所有平移线段所产生的交点序列作为航点序列；及喷药步骤：发送、接收所述航点序列，依次遍历所述航点序列飞行的同时进行农药喷洒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温才权，樊超，
申请(专利权)人：深圳高科新农技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44