[發明專利]基于無人機植保作業的作業區域確定方法及裝置

在審

• 申請號: 201710684401.7
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107272726A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 尹亮亮;丁志清;趙佳;李少斌;張羽
• 申請（專利權）人: 上海拓攻機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于無人機植保作業的作業區域確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）獲取作業農田區域的地塊信息，并根據所述地塊信息在衛星地圖上創建作業地塊；

（2）根據所創建的作業地塊規劃航線并進行植保作業；

（3）獲取無人機在植保作業過程中多個采集點的飛行數據，其中，所述飛行數據為各采集點的經緯度信息以及噴幅；

（4）基于多個采集點的飛行數據確定多個分塊區域，其中，每個分塊區域由相鄰采集點的噴幅、距離以及機頭的北向偏航角決定；所述機頭的北向偏航角為機頭與正北方向的順時針夾角；

（5）所述多個分塊區域的并集即為作業地塊的作業區域。

2.根據權利要求1所述的作業區域確定方法，其特征在于，所述方法還包括：

計算作業地塊的作業面積，所述作業面積為多個分塊區域面積的并集。

3.根據權利要求2所述的作業區域確定方法，其特征在于，所述分塊區域及其面積由以下方法確定:

根據機頭的北向偏航角確定機頭朝向；

根據機頭朝向和兩個采集點處的噴幅確定分別經過兩個采集點且與機頭所在方向垂直的邊界線A和B；

順次連接兩邊界線A和B的端點獲得邊界線C和邊界線D；

所述邊界線A、邊界線B、邊界線C和邊界線D形成多邊形分塊區域；

通過幾何算法計算分塊區域面積。

4.根據權利要求3所述的作業區域確定方法，其特征在于，所述作業地塊的作業面積由以下方法所得：

依次計算各分塊區域的實際作業面積；其中，當前分塊區域的實際作業面積為當前分塊區域與前n-1個分塊區域進行相交匹配，所獲取的無交集區域的面積；

將各分塊區域的實際作業面積累加，獲得所述多個分塊區域面積的并集，從而獲得作業地塊的作業面積。

5.根據權利要求2所述的作業區域確定方法，其特征在于，所述作業地塊的作業面積由以下方法所得：

（1）將創建作業地塊的衛星地圖縮放至28-29級，在該縮放級別下，作業地塊內包含多個GPS點，統計出所有GPS點數量；

（2）分別查找各分塊區域內的有效GPS點，其中，所述有效GPS點為僅分布在其中一分塊區域內的GPS點；

（4）將各分塊區域內的有效GPS點累加，獲得作業地塊的有效GPS點總量；

（5）獲得作業地塊總面積，所述作業面積為有效GPS點所占比例與作業地塊總面積的乘積。

6.根據權利要求2所述的作業區域確定方法，其特征在于，還包括：

獲取作業地塊的總區域，將作業地塊的總區域減去作業地塊的作業區域，獲得作業地塊的漏噴區域；

將作業地塊的總面積減去作業地塊的作業面積，獲得作業地塊的漏噴面積。

7.根據權利要求2所述的作業區域確定方法，其特征在于，還包括:

獲取作業地塊的重噴區域，所述多個分塊區域的交集為作業地塊的重噴區域；

獲取作業地塊的重噴面積，所述多個分塊區域面積的交集為作業地塊的重噴面積。

8.一種基于無人機植保作業的作業區域確定裝置，其特征在于，包括：

作業地塊創建模塊：用于根據所獲取的作業農田區域的地塊信息在衛星地圖上創建作業地塊；

航線規劃模塊：用于根據所創建的作業地塊以及設置的噴幅規劃航線；

飛行數據獲取模塊：用于獲取無人機植保作業過程中多個采集點的飛行數據，其中，所述飛行數據為各采集點的經緯度信息以及噴幅；

分塊區域確定模塊：用于根據多個采集點的飛行數據確定多個分塊區域，其中，每個分塊區域由相鄰采集點的噴幅、距離以及機頭的北向偏航角決定；

作業區域確定模塊：將多個分塊區域的并集作為作業地塊的作業區域。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于,還包括:

分塊區域面積計算模塊：用于分別計算各分塊區域對應的面積；

作業地塊總面積計算模塊：用于計算作業地塊的總面積；

作業面積計算模塊：用于將所述多個分塊區域面積的并集作為作業地塊的作業面積。

10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于,還包括:

漏噴區域確定模塊：用于將作業地塊的總區域減去作業地塊的作業區域，

漏噴面積計算模塊：用于將作業地塊的總面積減去作業地塊的作業面積；

重噴區域確定模塊：用于將作業地塊的總面積減去作業地塊的作業面積，獲得作業地塊的重噴面積；

重噴面積計算模塊：用于多個分塊區域面積的交集為作業地塊的重噴面積。