[發明專利]一種飛行過程中定量噴灑的控制方法以及控制裝置

在審

• 申請號: 201710615019.0
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107318813A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 陶濤;萬志毅;黃俊燕;楊少平;覃燕華
• 申請（專利權）人: 上海俏動智能化科技有限公司
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司31229
• 代理人: 曾耀先

技術領域

本發明屬于航空噴灑作業技術領域，特別是指搭載噴灑泵的無人機的飛行噴灑控制，具體涉及一種飛行過程中定量噴灑的控制方法以及控制裝置。

背景技術

隨著農業現代化的發展，飛行器已經被廣泛的應用于農藥噴灑中，以提高向農作物噴灑農藥的效率；而飛行器在噴灑農藥時，其農藥噴灑的均勻性對農作物的成長有著重要的影響。植保無人機作為一種新型農業植保設備，它主要由無人機攜帶噴灑設備組成，應用于對農田、林地和城市綠化地的農藥植保噴灑任務。

植保無人機噴灑設備的工作方式直接影響到農藥噴灑的最終效果。目前，農業植保無人機的噴灑系統基本上是控制噴頭的開啟和關閉，在飛行過程中保持一個恒定的噴灑速度進行作業。由于農業植保無人機在施藥過程中受操控手人為操縱的影響，一成不變的農藥噴灑速度無法保證農藥霧滴在作物上的有效附著量和均勻分布率，進而影響施藥的效果。

在實際應用過程中，受到氣象條件、環境情況、操作手技能水平等因素的影響，無人機飛行速度難以保持恒定，尤其是在進入作業區域初期、轉彎掉頭等環節速度變換范圍較大，此時，按照固定的流量進行噴灑作業時，會導致藥液噴灑不均勻，發生過度噴灑和開量不足的情況。某些植保無人機使用微型渦輪流量傳感器對流量進行檢測和反饋控制，但渦輪流量計，輸出滯后較為嚴重，飛行速度變化時，易導致噴灑流量震蕩變化，因此，在實際作業中也難以滿足流量控制的實時性要求。

目前也存在一些控制方案，這些現有的控制方案主要包括：1)水泵的開量通過人為操控遙控器等輸入設備輸入；2)控制水泵的開量和飛行器的速度形成線性關系。上述第1)種方案的缺陷在于，用戶體驗較差，容易造成過噴和漏噴，噴灑效果較差，體現不了農業植保的“人性化”和“智能化”；第2)種方案的缺陷在于，不同的水泵(包括水泵的類型、工作功率等不同)的噴灑效果不一致。

發明內容

針對現有技術存在的技術缺陷，根據本發明的一個方面，提供一種飛行過程中定量噴灑的控制方法，其用于裝載噴灑泵的飛行器的噴灑控制，包括如下步驟：

a.確定所述噴灑泵在單位面積B的單位面積噴灑量A；

b.基于所述噴灑泵的單位面積B和單位面積噴灑量A以及所述飛行器的實時飛行速度V和噴幅L設定所述噴灑泵的預期開量S；

c.采集所述噴灑泵的實時開量；

d.基于所述實時開量校準所述噴灑泵以達到所述預期開量。

優選地，所述預期開量基于如下公式獲得：S＝(3A/2B)*L*V。

優選地，所述步驟a包括以下步驟：

a1.調取所述飛行器的歷史飛行距離以及所述噴灑泵的歷史噴灑量；

a2.基于所述歷史飛行距離以及所述歷史噴灑量確定單位距離噴灑量；

a3.基于所述飛行器的預期飛行軌跡以及所述單位距離噴灑量確定所述單位面積噴灑量。

優選地，所述步驟a1包括如下步驟：

a11.所述飛行器搜索地面的標識信息，基于所述標識信息調取所述飛行器的歷史飛行距離以及所述噴灑泵的歷史噴灑量。

優選地，所述步驟a中，由用戶自行確定所述噴灑泵在單位面積B 的單位面積噴灑量A。

優選地，所述步驟d包括如下步驟：

d1.計算所述實時開量與所述預期開量的數據差；

d2.基于所述數據差調整所述噴灑泵的輸出功率。

根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步驟d2包括如下步驟：

d21.獲取所述飛行器向所述噴灑泵的實時輸出電壓，所述實時輸出電壓與所述實時開量相對應；

d22.基于所述數據差確定所述噴灑泵的補償輸出電壓并計算所述實時輸出電壓和所述補償輸出電壓的和得到預期輸出電壓；

d23.向所述噴灑泵輸出預期輸出電壓。

根據本發明的另一方面，還提供一種飛行過程中定量噴灑的控制裝置，其用于執行前述任一項所述的控制方法，包括：

第一確定裝置，其用于確定所述噴灑泵的單位面積B和單位面積噴灑量A；

設定裝置，其用于基于所述噴灑泵的單位面積B和單位面積噴灑量 A以及所述飛行器的實時飛行速度V和噴幅L設定所述噴灑泵的預期開量S；

采集裝置，其用于采集所述噴灑泵的實時開量；

校準裝置，其用于基于所述實時開量校準所述噴灑泵以達到所述預期開量。

優選地，所述第一確定裝置包括：

搜索裝置，其用于搜索地面的標識信息；