[發明專利]一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法及裝置

有效

• 申請號: 202110688739.6
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113439726B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 鄧繼忠;謝堯慶;張建瓴;嚴智威;楊暢;黃康華;霍靜朗;葉家杭;雷落成;羅明達
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00;A01M21/04;B64D1/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富;潘明軍

1.一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)無人機按照預先規劃的航線飛行，實時采集地塊中無人機飛行前方的目標區域的圖像；

(2)無人機通過5G網絡將圖像發送至地面端；

(3)地面端添加深度學習模型，對圖像進行處理，生成處方圖；

(4)地面端通過5G網絡將處方圖發送至無人機；

(5)無人機根據處方圖，對該目標區域實時進行對靶噴灑；

(6)無人機在噴灑過程中實時采集地塊中無人機飛行前方的下一目標區域的圖像，重復上述步驟(2)-(5)，對每個目標區域實時進行圖像采集與對靶噴灑；

步驟(1)中，實時讀取無人機當前位置，當無人機還未到達目標區域時，對該目標區域提前進行圖像采集；

當無人機飛行距離目標區域的起始邊界的水平距離為L時，無人機對該目標區域進行圖像采集，當無人機到達目標區域起始邊界時，對該目標區域開始進行對靶噴灑，其中，無人機距離目標區域的起始邊界的水平距離L按照以下公式計算：

L＝V_飛(T₁+T₂+T₃)

其中，式中V_飛表示無人機當前的飛行速度，T₁為無人機將圖像發送至地面端所需要的時間，T₂為地面端處理每張圖像生成處方圖所需要的時間，T₃為地面端將處方圖發送至無人機所需要的時間。

2.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，步驟(1)中，無人機通過機載端的相機對目標區域進行拍照，從而獲取目標區域的圖像。

3.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，步驟(2)和(4)中，無人機與地面端均采用嵌入式開發板Jetson TX2作為核心，對Jetson TX2進行內核編譯，使得5G模組與Jetson TX2進行連接，在5G模組中植入5G電話卡，使得無人機與地面端能夠接收5G網絡。

4.根據權利要求3所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，步驟(2)中，圖像的發送方式是通過在嵌入式開發板Jetson TX2中下載Qt Creator和植入圖像拍攝與發送的程序，利用Qt Creator進行自動拍攝和圖像的發送接收；

步驟(4)中，圖像的接收與處方圖的發送也采用Qt Creator進行操作，地面端在QtCreator內配置自動發送程序，當地面端處理生成處方圖后，自動由Qt Creator發送至無人機。

5.根據權利要求1或3或4所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，所述無人機與地面端之間通過中轉服務器進行通訊連接。

6.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，步驟(5)中，無人機拍攝目標區域的寬幅與無人機噴灑時的寬幅相等。

7.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的植保無人機精準對靶噴灑方法，步驟(1)中，無人機按照規劃的航線飛行的具體過程為：無人機在距離地塊起始邊界的水平距離至少為L時開始起飛，飛行至超過地塊終點邊界的距離為L時，無人機掉頭繼續朝著地塊起始邊界飛行，當無人機超過地塊起始邊界的距離為L時，無人機掉頭，重復上述步驟，直到無人機的航線將整個地塊覆蓋。