无人机自动喷洒控制方法、系统及无人机喷洒控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机自动喷洒控制方法、系统及无人机喷洒控制系统。所述无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；步骤5：重复步骤2至步骤4，直至喷洒完成。本发明专利技术中的无人机自动喷洒控制方法实时获取飞机的速度和姿态角；通过获取真实流量和压力，进行流量闭环控制。通过以上方案结合实现无人机喷洒流量的实时精准控制，防止在不同速度、倾角的情况下喷洒不均匀。

Automatic spraying control method and system for unmanned aerial vehicle and spraying control system of unmanned aerial vehicle

The invention discloses an automatic spraying control method for unmanned air vehicle, a system and a spraying control system of an unmanned aerial vehicle. The UAV automatic spraying control method comprises the following steps: Step 1: preset spraying parameters, and make the UAV to fly to the work area of the spray; step 2: obtain real-time UAV flight speed and roll attitude angle; step 3: real time calculation of current spraying speed, and gets the real time current flow; step 4: calculate the output control by PID control method, and the output feedback to drive pump, adjust the flow of real-time control drive pump; step 5: repeat step 2 to step 4, until the completion of spraying. The automatic sprinkling control method of the UAV in the invention obtains the speed and the attitude angle of the aircraft in real time, and controls the flow closed loop by obtaining the actual flow and pressure. Through the combination of the above scheme, the real-time control of the spray flow of the UAV can be realized, so that uneven spraying can be prevented at different speeds and angles.

【技术实现步骤摘要】
无人机自动喷洒控制方法、系统及无人机喷洒控制系统
本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种无人机自动喷洒控制方法、无人机自动喷洒控制系统以及无人机喷洒控制系统。
技术介绍
现有的无人机喷洒控制主要分两种：非智能的开关型控制和具备GPS速度控制的变量喷洒控制。非智能的普通控制器功能简单，只具备基本的喷洒功能，无法根据飞机的飞行速度进行精准的喷洒速度控制，容易造成药业喷洒不均。具备GPS速度控制的变量喷洒控制器可以根据提前设计好的喷洒速度进行计算，结合自带GPS接收机实时测量飞机飞行速度，进而较为准确的控制喷洒速度。这种方案有了很大的进步，但是仅仅测量GPS速度不能得到飞机的姿态信息，而实际飞行中飞机的姿态会在转弯或侧向风的影响下发生一定的倾转，此时飞机的喷洒覆盖面减小，应该实时减小喷洒速度。因此，安装GPS的喷洒控制器是无法解决飞机姿态带来的影响，依然会在喷洒时造成不均匀喷洒。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机自动喷洒控制方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种无人机自动喷洒控制方法，所述无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；步骤5：重复所述步骤2至所述步骤4，直至喷洒完成。优选地，所述步骤1中的预设喷洒参数包括喷幅以及喷洒量。优选地，所述步骤2中的飞行速度以及滚转姿态角通过GPS、陀螺仪或者飞机飞控导航数据获得。优选地，所述步骤3中的喷洒速度采用如下公式进行计算：其中，Pp为当前喷洒速度；Pset为喷洒量；v为当前无人机飞行速度；L为喷幅；K为常数，表示每亩标准面积，即666.67m2/亩。优选地，所述步骤4中的采用如下公式计算控制量：U＝Kp*e0+Ki*esum+Kd*ek(2)；其中，其中U为输出控制量；e0为当前流量值与测量值之差；esum为历史e0累计和；ek为前一时刻流量差与当前时刻流量差之差。本申请还提供了一种无人机自动喷洒控制系统，所述无人机自动喷洒控制系统包括：喷洒参数设置模块，所述喷洒参数设置模块用于预设喷洒参数；无人机飞控模块，所述无人机飞控模块用于控制所述无人机飞行以及无人机喷洒；陀螺仪，所述陀螺仪用于获取所述无人机的滚转姿态角；GPS模块，所述GPS模块用于获取无人机的位置以及无人机的飞行速度；PID控制器，所述PID控制器用于通过PID控制方法计算输出控制量；流量计，所述流量计用于实时测量当前喷洒的流量；驱动泵，所述驱动泵用于接收所述输出控制量，并根据所述输出控制量工作。本申请还提供了一种无人机喷洒控制系统，所述无人机喷洒控制系统包括选择模块、手动流量控制系统、手动功率控制系统以及无人机自动喷洒控制系统；其中，所述手动流量控制系统用于通过设定的喷洒流量进行闭环控制，从而进行定流量喷洒；所述手动功率控制系统用于通过设定功率百分比的方式，进行固定功率喷洒；所述无人机自动喷洒控制系统为如权利要求6所述的无人机自动喷洒控制系统；所述选择模块用于在所述手动流量控制系统、手动功率控制系统以及无人机自动喷洒控制系统进行切换选择。本专利技术中的无人机自动喷洒控制方法实时获取飞机的速度和姿态角；通过获取真实流量和压力，进行流量闭环控制。通过以上方案结合实现无人机喷洒流量的实时精准控制，防止在不同速度、倾角的情况下喷洒不均匀。相对现有技术具有如下优点：在不同速度和倾角的情况下能实时调节喷洒速度，避免喷洒不均。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的无人机自动喷洒控制方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。图1是根据本专利技术一实施例的无人机自动喷洒控制方法的流程示意图。如图1所示的无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；步骤5：重复所述步骤2至所述步骤4，直至喷洒完成。本专利技术中的无人机自动喷洒控制方法实时获取飞机的速度和姿态角；通过获取真实流量和压力，进行流量闭环控制。通过以上方案结合实现无人机喷洒流量的实时精准控制，防止在不同速度、倾角的情况下喷洒不均匀。相对现有技术具有如下优点：在不同速度和倾角的情况下能实时调节喷洒速度，避免喷洒不均。在本实施例中，步骤1中的预设喷洒参数包括喷幅以及喷洒量。在本实施例中，所述步骤2中的飞行速度以及滚转姿态角通过GPS、陀螺仪或者飞机飞控导航数据获得。在本实施例中，所述步骤3中的喷洒速度采用如下公式进行计算：其中，Pp为当前喷洒速度；Pset为喷洒量；v为当前无人机飞行速度；L为喷幅；K为常数，表示每亩标准面积，即666.67m2/亩。在本实施例中，所述步骤4中的采用如下公式计算控制量：U＝Kp*e0+Ki*esum+Kd*ek；其中，其中U为输出控制量；e0为当前目标流量值(目标流量值指当前希望达到的流量)与测量值之差；esum为历史e0累计和；ek为前一时刻流量差与当前时刻流量差之差。本申请还提供了一种无人机自动喷洒控制系统，所述无人机自动喷洒控制系统包括：喷洒参数设置模块，所述喷洒参数设置模块用于预设喷洒参数；无人机飞控模块，所述无人机飞控模块用于控制所述无人机飞行以及无人机喷洒；陀螺仪，所述陀螺仪用于获取所述无人机的滚转姿态角；GPS模块，所述GPS模块用于获取无人机的位置以及无人机的飞行速度；PID控制器，所述PID控制器用于通过PID控制方法计算输出控制量；流量计，所述流量计用于实时测量当前喷洒的流量；驱动泵，所述驱动泵用于接收所述输出控制量，并根据所述输出控制量工作。本申请还提供了一种无人机喷洒控制系统，所述无人机喷洒控制系统包括选择模块、手动流量控制系统、手动功率控制系统以及无人机自动喷洒控制系统；其中，手动流量控制系统用于通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；步骤5：重复所述步骤2至所述步骤4，直至喷洒完成。

【技术特征摘要】
1.一种无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；步骤5：重复所述步骤2至所述步骤4，直至喷洒完成。2.如权利要求1所述的无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述步骤1中的预设喷洒参数包括喷幅以及喷洒量。3.如权利要求2所述的无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述步骤2中的飞行速度以及滚转姿态角通过GPS、陀螺仪或者飞机飞控导航数据获得。4.如权利要求3所述的无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述步骤3中的喷洒速度采用如下公式进行计算：其中，Pp为当前喷洒速度；Pset为喷洒量；v为当前无人机飞行速度；L为喷幅；K为常数，表示每亩标准面积，即666.67m2/亩。5.如权利要求4所述的无人机自动喷洒控制方法，其特征在于，所述步骤4中的采用如下公式计算控制量：U＝Kp*e0+Ki*esum+Kd*ek；其中，其中U为输出控制量；e0为当前目标流量值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓宇，管沁朴，孙安琦，
申请(专利权)人：致导科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11