[發明專利]一種無人機控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201510828673.0
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105404309B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王宗博
• 申請（專利權）人: 木牛（青島）科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 武玉琴;劉國偉

本發明公開了一種無人機控制系統及控制方法，無人機控制系統包括：飛行控制器，所述飛行控制器用于控制機體的飛行狀態；微波傳感器，所述微波傳感器安裝在所述機體，并且與所述飛行控制器相連，用于探測機體周圍的障礙物，將障礙物的位置信息傳輸給飛行控制器；微波液面高度計，所述微波液面高度計安裝在農藥噴灑裝置的農藥儲存箱內，位于農藥液面的上方；微波液面高度計與所述飛行控制器相連，用于檢測農藥儲存箱內的農藥液面高度，并將所述液面高度信息傳輸給飛行控制器。本發明無人機控制系統及控制方法使無人機飛行安全性更高，防止機體與障礙物碰撞損壞。此外，無人機的飛行高度能夠隨著農藥噴灑的進行及時調整，使農藥噴灑更加均勻、有效。

技術領域

本發明屬于無人機飛行控制技術領域，特別是涉及一種無人機控制系統，以及利用該控制系統實現的無人機控制方法。

背景技術

在現代農業中，為了抑制農作物的病、蟲、草害，需要給農作物噴灑農藥。對于小塊作物地，普通的人工施藥器械性價比較高，但是對于平原上的遼闊的作物地，往往需要利用無人機來噴灑農藥。與傳統人工作業相比，植保無人機噴防效果好、突擊性能強、單位面積施藥液量小、不受作物長勢的限制，且適應各種地形。

但是，使用無人機進行農藥噴灑的實際應用中面臨以下兩個問題和挑戰：第一，在農田上空飛行過程中，無法對飛行路線上的障礙物進行探測和規避，因此造成碰撞、墜機，由于目前的無人機成本很高，碰撞或墜機事故會大大增加使用者的成本。第二，農藥噴灑過程中，隨著農藥藥液重量的減少，會帶來無人機整體的重量變化，使無人機飛行高度上升；但是常規無人機控制方法無法自動調節飛行高度，確保飛行高度的穩定，影響農藥噴灑的均勻度。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種無人機控制系統。

本發明的第二目的是提供一種無人機控制方法。

為了實現上述第一目的，本發明提供一種無人機控制系統，所述無人機包括機體和農藥噴灑裝置，所述農藥噴灑裝置安裝在所述機體上；無人機控制系統包括：

飛行控制器，所述飛行控制器用于控制機體的飛行狀態；

微波傳感器，所述微波傳感器安裝在所述機體，并且與所述飛行控制器相連，用于探測機體周圍的障礙物，將障礙物的位置信息傳輸給飛行控制器；

微波液面高度計，所述微波液面高度計安裝在農藥噴灑裝置的農藥儲存箱內，位于農藥液面的上方；微波液面高度計與所述飛行控制器相連，用于檢測農藥儲存箱內的農藥液面高度，并將所述液面高度信息傳輸給飛行控制器。

本發明如上所述的無人機控制系統，進一步，所述微波傳感器包括雷達信號處理器、發射天線和接收天線，所述發射天線與雷達信號處理器連接，所述接收天線與雷達信號處理器連接；發射天線向機體周圍發射微波信號，接收天線接收回波并傳輸給雷達信號處理器，雷達信號處理器完成對障礙物位置的探測。

本發明如上所述的無人機控制系統，進一步，飛行控制器接收到來自微波傳感器的障礙物的位置信息后，如確認所述障礙物位置與無人機的預設飛行路徑重合，則制定新的無人機的飛行路徑；飛行控制器按照新的飛行路徑控制無人機的飛行，使無人機繞開障礙物；無人機按調整之后的飛行路徑完成避障后，繼續返回預設飛行路徑執行農藥噴灑任務；如確認所述障礙物位置與無人機的預設飛行路徑不重合，則按預設飛行路徑執行農藥噴灑任務。

本發明如上所述的無人機控制系統，進一步，飛行控制器接收到來自微波液面高度計的農藥液面高度信息，飛行控制器根據農藥儲存箱的底面積、總高度、農藥藥液的密度和農藥液面高度計算出已經完成的農藥噴灑重量；如果已經完成的農藥噴灑重量達到閾值，則飛行控制器控制機體使機體高度降低。