[發明專利]一種無人機噴灑農藥的作業方法

無效

• 申請號: 201210055587.7
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102591302A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 黃海;沈建平
• 申請（專利權）人: 無錫漢和航空技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 姜萬林

技術領域

本發明涉及一種噴灑農藥的作業方法，尤其涉及一種基于GPS模塊的無人機噴灑農藥的作業方法，屬于農業技術領域。

背景技術

眾所周知，與傳統的田間人工噴灑農藥相比，無人機噴灑農藥有著顯著的優勢。其作業效率高，農藥對作業人員的危害較小，大大減輕作業者的勞動強度。此外，無人機噴灑農藥對環境的適應性較高，尤其是無人直升機對復雜地形有著很好的適應性。

現有技術中，無人機的移動速度比地面機車行駛的速度快很多，施藥時機稍有延誤，就會造成大面積的農藥漏噴或多噴現象。因此施藥時的藥量控制顯得十分重要。所以無人機上加載的施藥系統在運算速度、指令發送和反饋速度、以及各個機構間通訊速度都有很高的要求。精確控制技術通常使用CAN總線加PLC的方法，但這種方法不適合用于飛行中的施藥作業，也不能與飛行控制系統相匹配，同時也存在著適應性不佳的缺點。

公開號為CN101963806A的中國發明專利，公開了一種基于GPS導航的無人機施藥作業自動控制系統及方法。該系統將常規的無人直升機控制方法應用到無人直升機農藥噴灑作業，將無人直升機飛行航跡預先設定好，控制系統控制無人直升機沿預訂航線飛行進行施藥作業。但這種系統及方法無法針對不同農作物的特點、農藥種類、農藥稀釋比例、無人機的飛行速度等外界影響因素做出實時調整，因此存在著無人機噴灑農藥的適應性不強、農藥噴灑不均勻的問題。

有鑒于此，有必要對無人機噴灑農藥的作業方法予以改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無人機噴灑農藥的作業方法，其可根據不同農作物的特點、農藥種類、農藥稀釋比例、無人機的飛行速度V，精確計算出液泵控制電壓U，以實現農藥噴灑流量的精確控制，從而使得單位面積上的農藥噴灑量均勻一致，提高無人機噴灑農藥的適應性，減少農藥的浪費，降低農藥對環境的污染。

為實現上述發明目的，本發明的一種無人機噴灑農藥的作業方法，所述方法包括如下步驟：

S1、計算噴灑系統參數W、K及單位面積的噴灑藥量P，并通過地面站傳輸到無人機的飛行控制系統中；

S2、GPS模塊獲取無人機的飛行速度V；

S3、飛行控制系統根據噴灑系統參數W、K、單位面積的噴灑藥量P及飛行速度V計算出液泵控制電壓U；

S4、液泵控制電壓U驅動液泵工作，并通過噴頭將農藥噴灑出去。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S1具體為：

地面站與無人機均設置一無線電臺；

在無人機噴灑農藥前，根據待噴灑的農作物種類、農藥種類、農藥稀釋比例及農作物生長階段，計算出單位面積的噴灑藥量P；

計算無人機的噴灑系統參數W，所述噴灑系統參數W為無人機的噴灑寬度；

計算無人機的噴灑系統參數K，所述噴灑系統參數K為無人機的噴頭流量與液泵控制電壓U之間的比例系數；

通過地面站的無線電臺將噴灑系統參數W、K及單位面積的噴灑藥量P傳輸到無人機的飛行控制系統中。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2具體為：

無人機內部設置的GPS模塊實時接收無人機的飛行速度V，并將所述飛行速度V反饋至飛行控制系統中。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2還包括：判斷飛行速度V是否達到驅動液泵工作的閾值，若是則液泵控制電壓U驅動液泵工作，若否則液泵控制電壓U不驅動液泵工作。

作為本發明的進一步改進，所述單位面積的噴灑藥量P為每一畝的農藥噴灑藥量。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S1還包括：

計算控制系數C，所述控制系數C為噴灑系統參數W、K及單位面積的噴灑藥量P的函數，

其中C=(W×P×1000)/(666.7×K)。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S3具體為：

飛行控制系統根據控制系數C與飛行速度V，計算液泵控制電壓U，所述液泵控制電壓U的計算公式為U=C×V。

作為本發明的進一步改進，所述無人機包括無人直升機和/或無人固定翼飛機。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該作業方法可根據不同農作物的特點、農藥種類、農藥稀釋比例、單位面積的噴灑藥量P并結合無人機的飛行速度V，精確計算出液泵控制電壓U，實現對噴灑流量的精確控制，從而使得單位面積上的農藥噴灑量均勻一致，提高了無人機噴灑農藥的適應性，有效地減少了農藥的浪費及對環境的污染。

附圖說明

圖1為本發明一具體實施方式中無人機噴灑農藥的作業方法的功能模塊示意圖；