[發明專利]一種航空植保作業導航系統及方法

有效

• 申請號: 201611131048.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106643697B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 徐剛;陳立平;張瑞瑞;伊銅川;張明佳;侯佳健
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種應用航空植保作業導航系統的方法，其特征在于，航空植保作業導航系統，包括：顯示與處理設備，用于接收氣象信息數據和植保作業數據，并根據接收的氣象信息數據和植保作業數據規劃植保作業航線；氣象數據采集設備，用于實時采集作業時的氣象信息數據并輸出至顯示與處理設備；流量監測與噴灑控制設備，用于監測噴灑流量和管道壓力并輸出至顯示與處理設備，也用于根據顯示與處理設備輸入噴灑流量控制噴灑流量閥；所述顯示與處理設備和所述氣象數據采集設備相連接；所述顯示與處理設備和流量監測與噴灑控制設備相連接；所述流量監測與噴灑控制設備包括：控制器及與其相連的流量傳感器和閥門；所述流量傳感器，用于實時檢測噴灑管道內的流量和壓力；所述閥門，用于實時調節管道流量；所述控制器，用于獲取流量傳感器采集到的數據，并根據目標流量和當前流量控制閥門；所述方法包括如下步驟：

顯示與處理設備獲取規劃作業航線；

顯示與處理設備接收氣象數據采集設備實時采集的氣象信息數據；

顯示與處理設備根據氣象信息數據對規劃作業航線進行漂移補償并生成現場作業航線；

顯示與處理設備引導飛行器沿現場作業航線進行植保作業；

所述顯示與處理設備根據氣象信息數據對規劃作業航線進行漂移補償并生成現場作業航線的步驟，具體包括：

顯示與處理設備根據作業中的霧滴粒徑參數、作業高度以及氣象信息數據中的空氣溫濕度和風速風向實時計算霧滴下落過程中的漂移距離和漂移方向；

根據霧滴的漂移距離向漂移方向的反方向移動規劃作業航線進行霧滴漂移補償；

進行霧滴漂移補償后的植保作業航線為現場作業航線；

所述現場作業航線在禁飛區域內，則移除該航線；

對所述現場作業航線進行漂移預測，若霧滴蒸發前會漂移到禁止藥液漂移區域，則移除該航線；

完成作業區域的作業航線后，重新計算被移除的現場作業航線，若移除的現場作業航線仍在禁飛區域或藥液仍會漂移到禁止藥液漂移區域，則提示前往下一作業區域或忽略禁止作業區域強制執行作業任務。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述航空植保作業導航系統還包括：與所述顯示與處理設備相連的無線通信設備，用于在所述顯示與處理設備和飛行器的機載設備之間交換數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述顯示與處理設備，包括：

處理模塊及與其相連的存儲模塊、顯示模塊、組合導航與定位模塊、移動通信模塊和電源模塊；

所述存儲模塊，用于存儲植保作業數據；

所述顯示模塊，用于顯示航空植保作業的飛行器位置、軌跡、航線、作業區域和禁止作業區域；

所述處理模塊，用于接收、處理和發送數據；

所述組合導航與定位模塊，用于確定飛行器的位置和速度；

所述通信模塊，用于連接地面氣象設備的移動通信網絡；

所述電源模塊，用于為各模塊提供電源。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述航空植保作業導航系統還包括：與所述顯示與處理設備相連的玻璃投影儀，用于將導航信息投影在飛行器前風擋玻璃上。

5.根據權利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述顯示與處理設備獲取規劃作業航線的步驟，之前還包括：

顯示與處理設備獲取禁飛區信息和禁止作業區域信息，并根據接收的禁飛區信息和禁止作業區域信息引導飛行器前往目標作業區域。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述顯示與處理設備引導飛行器前往目標作業區域的步驟，具體包括：

所述顯示與處理設備生成避開禁飛區域的前往預設補給點的巡航航線；

植保作業中選擇飛行至預設補給點完成補給后，顯示與處理設備重新計算巡航航線引導飛行器至上一次中斷地點繼續植保作業；

所述飛行器完成當前作業區域的作業任務后，顯示與處理設備生成巡航航線引導飛行器從當前位置前往下一作業區域。