CN106873631A - 无人机控制方法、植保作业方法、无人机及地面站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种无人机控制方法、植保作业方法、无人机及地面站，其中，所述植保作业方法包括：获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。本发明实施例中的无人机可以对果树能作物进行精准的药物喷洒，省了人力成本，提高了喷洒效率。

Description

无人机控制方法、植保作业方法、无人机及地面站

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，特别是涉及一种植保作业的方法、一种控制无人机进行植保作业的方法、一种无人机以及一种地面站。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种不载人飞机。无人机的用途广泛，经常被应用于植保、城市管理、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。

随着无人机植保技术的发展，使得无人机植保具有对作物损害小、农药利用率高等特点。越来越多的农户或农场主利用无人机进行植保作业，特别是利用无人机进行农药喷洒和化肥喷洒。

现有的农业植保无人机作业一般针对类似水稻、小麦、棉花、西红柿等低矮作物。此类作物一般种在地势平坦而且空旷的农田上，无人机按指定行距往返扫描喷洒即可覆盖所有作业面积，通过智能控制喷洒药量可以达到精准喷洒的目的。

而长势较高、单植株覆盖面积大的果树作物，譬如橙树、橘子树等，无论种植在平坦的农田上还是丘陵山坡上，现行的果树无人机植保方式一般都是通过人工手动遥控无人机进行喷洒作业。

如果采用自主飞行指定行距往返扫描喷洒的方式对果树作物进行喷洒作业，由于作物的叶子浓密且覆盖面积大，一次飞行能达到的有效附着的药量很少，甚至无法到达植被内部。

通过手动遥控无人机喷洒果树作物的方法，虽然能弥补自主飞行扫描喷洒的缺点，但由于果树长势高覆盖面积大，极容易遮挡操作员视线，容易造成失误及事故。作业时操作员需要全身关注避免操作失误，所以操作员必须具备熟练的操作技术，并且经验丰富，这导致人力成本极高。人工作业时，操作员很难把控喷洒药量，无法达到精准喷洒的效果，容易产生喷洒量过少或者过量的情况。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种植保作业的方法、一种控制无人机进行植保作业的方法和相应的一种无人机以及一种地面站。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种植保作业的方法，应用于无人机中，所述方法包括：

获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

优选地，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的单位时间的喷洒用量；所述当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当所述无人机飞行至对应的作业位置时，开启所述无人机的喷头；

控制所述喷头，按照所述喷洒半径以及所述单位时间的喷洒用量对所述作业对象进行喷洒作业。

优选地，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当对当前作业对象作业完毕以后，飞行至下一作业对象，在飞行过程中，将所述无人机的飞行高度调整至下一作业对象对应的飞行高度。

优选地，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当对当前作业对象作业完毕以后，判断下一作业对象的飞行高度是否大于当前作业对象的飞行高度；

若是，则在当前作业位置中将所述无人机的飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度，并按照调整后的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置；

若否，则按照当前作业对象对应的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置，在到达所述下一作业对象的作业位置时，将所述飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度。

优选地，所述方法还包括：

获取无人机起飞时的起点位置以及返航高度；

当达到返航时机时，将所述无人机的飞行高度调整到返航高度并返航至所述起点位置，或者，在返航至所述起点位置的过程中，将所述飞行调度调整至所述返航高度；

所述返航时机包括但不限于如下情况：

接收到地面站发送的返航指令；

对所述飞行航迹信息对应的作业对象作业完毕；

检测到所述无人机的药物低于下一作业对象的喷洒总量；

检测到所述无人机的电量低于预设电量门限。

本发明实施例还公开了一种控制无人机进行植保作业的方法，应用于地面站中，所述方法包括：

获取作业对象的作业配置信息，所述作业配置信息包括作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

确定作业对象的作业顺序；

根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

将所述作业航迹信息发送至无人机，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

优选地，所述作业配置信息还包括所述作业对象的飞行高度，所述获取待作业的作业对象的作业配置信息的步骤包括：

获取所述作业对象的作业高度信息；

计算所述作业高度信息与预设的喷洒高度的和，得到所述无人机基于所述作业对象的飞行高度，其中，所述喷洒高度为无人机距离所述作业对象的顶端的高度。

优选地，所述获取所述作业对象的作业高度信息的步骤包括：

获取所述作业对象的第一高度以及第二高度，采用所述第一高度和所述第二高度确定所述作业对象的作业高度信息；

或者，

接收测绘装置发送的，所述作业对象的作业高度信息。

优选地，所述获取作业对象的作业配置信息的步骤包括：

获取所述作业对象的至少两个采集点的坐标信息；

基于所述采集点的坐标信息确定所述作业对象的作业区域；

将所述作业区域中心点作为所述无人机基于所述作业对象的作业位置；

将所述作业区域的半径作为所述无人机基于所述作业对象的喷洒半径。

优选地，所述获取作业对象的作业配置信息的步骤包括：

计算所述作业对象的面积；

根据预设的单位面积的喷洒用量，计算所述作业对象的面积对应的喷洒总量；

基于所述喷洒总量以及所述喷洒时长，确定无人机对所述作业对象单位时间的喷洒用量。

本发明实施例还公开了一种无人机，所述无人机包括：

作业航迹信息获取模块，用于获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

喷洒作业模块，用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

本发明实施例还公开了一种地面站，所述地面站包括：

作业配置获取模块，用于获取作业对象的作业配置信息，所述作业配置信息包括作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

作业顺序确定模块，用于确定作业对象的作业顺序；

作业航迹信息生成模块，用于根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

信息发送模块，用于将所述作业航迹信息发送至无人机，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例可以应用在作物生长地形地貌不平坦、不空旷，并且作物之间的物理高度以及物理宽度不一致等作业环境复杂的无人机植保作业中，无人机通过从地面站获得的每个作物的地理信息及生长情况，自主飞行到每个作业中进行定点悬停喷洒作业，可以达到精准喷洒的效果。

同时，本发明实施例无需人工全程参与，节省了人力成本，提高了喷洒效率，并减少了因人力喷洒导致的失误的概率、漏喷、重喷概率。

附图说明

图1是本发明的一种植保作业的方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种植保作业的方法实施例的飞行高度调整示意图1；

图3是本发明的一种植保作业的方法实施例的飞行高度调整示意图2；

图4是本发明的一种植保作业的方法实施例的飞行轨迹示意图；

图5是本发明的一种控制无人机进行植保作业的方法实施例的步骤流程图；

图6是本发明的一种控制无人机进行植保作业的方法实施例的作业对象飞行高度示意图；

图7是本发明的一种控制无人机进行植保作业的方法实施例的采集示意图；

图8是本发明的一种无人机实施例的结构框图；

图9是本发明的一种地面站实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在无人机植保作业过程中，可以通过飞行控制***(简称飞控)控制无人机完成起飞、空中飞行、执行作业任务和返航等整个飞行过程，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，是无人机最核心的技术之一。

该飞行控制***可以包括地面站，地面站可以通过通信模块与无人机进行通信，在实现中，该地面站可以为手持地面站，其中可以内置高精度GPS，支持不规则地块边界的快速测绘，使用该地面站时，无需连接电脑，即可直接调节无人机飞行参数。该地面站具有智能航线规划功能，支持喷洒点开关预设，可有效避免作业过程中出现重喷或漏喷现象。喷洒过程中，用户还可以通过地面站实时监测飞行及喷洒状态，让喷洒更精准、高效。

本发明实施例可以应用于对种植在不平坦和/或不空旷地势上的作业对象的植保作业，作业对象之间的物理高度差大于第一预设阈值，或者，作业对象之间的正投影下的外接圆的直径的差值大于第二预设阈值，例如，该作业对象可以包括长势较高、单植株覆盖面积大的果树作物，如橙树、橘子树等。

针对上述类型的作业对象，本发明实施例可以通过地面站获得作业对象的作业配置信息，并基于该作业配置信息生成作业航迹信息发送至无人机，无人机针对该作业航迹信息中的每个作业对象，采用定点悬停的方式进行农药、化肥喷洒等植保作业，从而完成对果树作物等作业对象的精准喷洒，降低了人力成本，自动化程度高，提高了无人机的植保效率。

以下对本发明实施例进行详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种植保作业的方法实施例的步骤流程图，本发明实施例从无人机侧进行说明，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

在具体实现中，无人机可以通过数据链路从地面站中获取待作业的作业航迹信息。具体的，可以通过测绘仪或测绘无人机航测等测绘装置获取待作业的作业对象的作业配置信息，随后，测绘装置将该作业配置信息发送至地面站，如果作业对象有多个，地面站可以确定该多个作业对象的作业顺序，并采用作业顺序以及作业配置信息生成作业航迹信息，地面站生成作业航迹信息以后，将作业航迹信息发送至无人机中，以控制无人机进行植保作业。

需要说明的是，上述作业航迹信息除了可以由地面站生成后发送至无人机，还可以由无人机生成，即无人机可以直接从测绘装置中获取作业配置信息，并确定作业对象的作业顺序，根据该作业配置信息以及作业顺序生成作业航迹信息，本发明实施例对此不作限定。

作为本发明实施例的一种示例，作业航迹信息可以包括但不限于：作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、飞行高度、喷洒时长、喷洒半径以及单位时间的喷洒用量等等。

具体的，飞行高度是指无人机安全无障碍飞行的高度。在实际中，该飞行高度可以为作业对象的顶端距离海平面的高度与预设的喷洒高度之和。

喷洒高度指的是无人机距离作业对象的顶端的高度在此高度时，无人机能够达到最佳的喷洒效果。该值可以通过操作人员或开发人员根据经验预先设定，例如，设定为2m，则表示无人机距离作业对象最顶端2m时得到最佳的喷洒效果。

需要说明的是，每个作业对象的喷洒高度可以相同，也可以根据作业对象的生长属性和生长环境分别设定，本发明实施例对此不作限定。

作业位置可以为作业对象的中心点经纬度，例如，若作业对象为果树，则作业对象的中心点可以是树主干或是树垂直投影面下的区域的中心位置。

喷洒半径可以是最外层树叶离树主干的距离或上述区域的半径，在喷洒作业时，喷洒半径内都需喷洒到位。

喷洒时长指的是无人机对单个作业对象进行喷洒的时长，其可以为开发人员或操作人员设定的经验值，或者为***的默认值，本发明实施例对此不作限定。

单位时间的喷洒用量可以根据上述投影的区域的面积以及预设的单位面积的喷洒用量以及喷洒时长计算得到。

作业对象标识是操作人员通过地面站输入的标识作业对象的编号；

作业顺序可以为无人机执行作业时对每个作业对象的作业次序，该作业顺序可以是地面站根据作业对象之间的地势情况自动生成，也可以操作人员在地面站中输入的作业次序。

需要说明的是，无人机作业的过程中，操作人员还可以通过地面站按需调整该作业顺序。

步骤102，按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

具体的，无人机获得作业航迹信息以后，开始植保作业。首先获取第一个需要作业的作业对象的飞行高度以及作业位置，随后，将无人机调整至该飞行高度，按照设定的飞行速度飞行至该作业对象对应的作业位置中。

需要说明的是，无人机还可以在飞往第一个作业对象对应的作业位置的过程中调整飞行高度，当到达该作业位置时，无人机的飞行高度为该作业对象的飞行高度。本发明实施例对飞行高度的调整方式不作限定。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业的步骤可以包括如下子步骤：

子步骤S11，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，开启所述无人机的喷头；

子步骤S12，控制所述喷头，按照所述喷洒半径以及所述单位时间的喷洒用量对所述作业对象进行喷洒作业。

具体的，当无人机飞行至作业对象对应的作业位置以后，可以开启无人机的喷头，设置对应的喷洒半径以及单位时间的喷洒用量，并控制该喷头对该作业对象进行悬停喷洒作业。

无人机对作业对象的进行喷洒作业时，记录喷洒的时间，如果喷洒的时间到达喷洒时长时，则关闭喷头，停止对该作业对象的喷洒作业，以达到定点悬停喷洒的目的，从而提高对作业对象的喷洒精确度。

在本发明实施例的一种优选实施例中，如果作业对象有多个，所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤可以包括如下子步骤：

当对当前作业对象作业完毕以后，判断下一作业对象的飞行高度是否大于当前作业对象的飞行高度；若是，则在当前作业位置中将所述无人机的飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度，并按照调整后的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置；若否，则按照当前作业对象对应的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置，在到达所述下一作业对象的作业位置时，将所述飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度。

在实际中，每个作业对象的飞行高度有可能不一致，在当前作业对象作业完毕以后，可以读取下一作业对象的飞行高度，如图2所示，如果下一作业对象的飞行高度大于当前作业对象的飞行高度，则可以在当前作业位置中将无人机的飞行高度攀升至下一作业对象的飞行高度，并按照调整后的飞行高度飞往下一作业对象的作业位置。如图3所示，如果下一作业对象的飞行高度小于当前作业对象的飞行高度，则按照当前作业对象对应的飞行高度飞往下一作业对象的作业位置，在到达下一作业对象的作业位置时，将飞行高度下降到下一作业对象的飞行高度。当完成所有作业对象的喷洒作业时，无人机飞行的航迹可以如图4所示。

在本发明实施例的另一种优选实施例中，如果作业对象有多个，所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤可以包括如下子步骤：

当对当前作业对象作业完毕以后，飞行至下一作业对象，在飞行过程中，将所述无人机的飞行高度调整至下一作业对象对应的飞行高度。

区别于上一实施例，在本实施例中，当无人机对当前作业对象作业完毕以后，可以在飞行过程中，对飞行高度进行调整，使得无人机飞达下一作业对象时无人机的高度为该下一作业对象的飞行高度。

在本发明实施例的一种优选实施例中，本发明实施例还可以包括如下步骤：

获取无人机起飞时的起点位置以及返航高度；当达到返航时机时，将所述无人机的飞行高度调整到返航高度并返航至所述起点位置，或者，在返航至所述起点位置的过程中，将所述飞行调度调整至所述返航高度。

在实现中，无人机启动时，可以通过无人机中的高精度GPS测绘器自动记录下无人机起飞时的起点位置(如起飞点的经纬度)以及该起点位置对应的绝对海拔高度，在该起点位置对应的绝对海拔高度的基础上，增加预设高度，则可以得到返航高度。

其中，预设高度用于保证无人机可以安全返航而不会撞上障碍物，该距离可以由操作人员或开发人员根据实际情况设定，例如，可以设定为5m，或者，当无人机的起飞点在作业地块的最高处时，则预设高度可以设定为3m。

需要说明的是，该返航高度可以由无人机自动计算生成，也可以由地面站获取并发送至无人机中，本发明实施例对此不作限制。

当无人机检测到达到返航时机时，如果返航高度大于无人机实时的飞行高度，则可以在当前位置中将无人机的飞行高度攀升至返航高度后返航，如果返航高度小于无人机实时的飞行高度，则按照无人机实时的飞行高度飞往起点位置，在到达起点位置时，将飞行高度下降到返航高度。

当然，也可以在返航的过程中进行高度调整，边飞边调整，并在到达起点位置时降落。

作为一种示例，所述返航时机可以包括但不限于如下情况：

接收到地面站发送的返航指令；

对所述飞行航迹信息对应的作业对象作业完毕；

检测到所述无人机的药物低于下一作业对象的喷洒用量；

检测到所述无人机的电量低于预设电量门限。

需要说明的是，若到达返航时机时当前的作业航迹信息对应的作业对象没有全部作业完毕，则地面站可以记录无人机返航时的作业对象标识，并在无人机下次作业时，控制无人机直接飞往所记录的作业对象标识的下一作业对象开始继续作业。

另外，无人机还可以与云端服务器进行通信，在进行植保作业的过程中，无人机可以生成日志信息，并将日志信息发送至云端服务器，以便于当无人机出现故障时，可以从云端服务器中提取日志信息进行故障检测。

本发明实施例可以应用在作物生长地形地貌不平坦、不空旷，并且作物之间的物理高度以及物理宽度不一致等作业环境复杂的无人机植保作业中，通过从地面站获得的每个作物的地理信息及生长情况，无人机自主飞行到每个作业中进行定点悬停喷洒作业，可以达到精准喷洒的效果。

同时，本发明实施例无需人工全程参与，节省了人力成本，提高了喷洒效率，并减少了因人力喷洒导致的失误的概率、漏喷、重喷概率。

参照图5，示出了本发明的一种控制无人机进行植保作业的方法实施例的步骤流程图，本发明实施例从地面站侧进行说明，具体可以包括如下步骤：

步骤501，获取作业对象的作业配置信息；

作为本发明实施例的一种优选示例，作业配置信息可以包括但不限于：作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、飞行高度、喷洒时长、喷洒半径以及单位时间的喷洒用量等。

在一种实施方式中，飞行高度可以采用如下方式获取：

获取所述作业对象的作业高度信息；计算所述作业高度信息与预设的喷洒高度的和，得到所述无人机基于所述作业对象的飞行高度。

其中，喷洒高度为无人机距离所述作业对象的顶端的高度。

在一种实施方式中，获取作业对象的作业高度信息的步骤可以包括：

获取所述作业对象的第一高度以及第二高度，采用所述第一高度和所述第二高度确定所述作业对象的作业高度信息。

在具体实现中，该第一高度可以包括作业对象的所处的海拔高度，例如，针对果树而言，该第一高度可以为果树的地表树根所处的海拔高度。

该第二高度可以为作业对象本身的物理高度，例如，针对果树而已，该物理高度可以为果树的地表树根与果树的最顶端之间的高度。

需要说明的是，该海拔高度以及物理高度均可以通过RTK测绘杆进行测量，测绘杆获得该海拔高度以及物理高度以后，将其通过RTK通信模块发送至地面站，由地面站基于该海拔高度、物理高度以及预设高度生成对应的作业对象的飞行高度。

例如，如图6的作业对象飞行高度示意图所示，假设获取到某棵树的海拔高度h1、物理高度h2，以及设定的喷洒高度h3，则飞行高度可以设置为大于或等于h1+h2+h3。

在实际中，如果无人机有对地雷达的情况下，由于树高很难精确测量，则可以将飞行高度设置为大于h1+h2+h3。

其中，对地雷达指的是探测无人机离无人机下方物体的距离的传感器，可以包括超声波雷达、无线电雷达、TOF(Time of Flight，飞行时间传感器)、激光雷达等。

需要说明的是，第一高度还可以是操作人员手持测绘杆时，测绘杆距离海平面的高度，第二高度还可以是测绘杆距离作业对象最顶端的高度，本发明实施例对此不作限制。

在另一种实施方式中，飞行高度还可以采用如下方式获取：

接收测绘装置发送的，所述作业对象的作业高度信息。

在具体实现中，测绘装置可以包括测绘无人机，测绘无人机可以直接得到作业对象的作业高度信息，然后将该作业高度信息通过RTK发送至地面站。

当然，本领域技术人员还可以采用其他方式获得作业对象的作业高度信息，本发明实施例对此不作限定。

在一种实施方式中，作业位置以及喷洒半径可以采用如下方式获取：

获取所述作业对象的至少两个采集点的坐标信息；基于所述采集点的坐标信息确定所述作业对象的作业区域；将所述作业区域中心点作为所述无人机基于所述作业对象的作业位置；将所述作业区域的半径作为所述无人机基于所述作业对象的喷洒半径。

在具体实现中，当多个作业对象的长势极不一致的时候，操作人员可以采用测绘杆沿着当前的作业对象的外缘，采集至少两个采集点的坐标信息，例如，如图7的采集示意图所示，沿作物边缘采集3个坐标点。

测绘杆获得采集点的坐标信息以后，可以将采集点的坐标信息发送至地面站，随后，地面站可以根据该坐标信息确定作业对象的作业区域。

作为一种示例，该作业区域的形状可以包括但不限于：圆形、椭圆形、方形、扇形等。

得到作业区域后，地面站可以获取作业区域的中心点作为无人机基于作业对象的作业位置，并获取该作业区域的半径作为无人机基于作业对象的喷洒半径。

例如，如图7所示，根据三点确定一个外接圆的原理，可以确定作业对象的作业区域为三个采集点所组成的外接圆，计算该外接圆的圆心位置以及半径，该圆心位置可以作为无人机基于该作业对象的作业位置，该外接圆的半径可以作为无人机基于该作业对象的喷洒半径。

在另一种实施方式中，对于多个作业对象的长势比较一致，植被较为稀疏的情况，也可以采用测绘杆直接测量树干的坐标位置，发送至地面站作为作业位置，测量从树干到植被外缘的水平距离，发送至地面站作为作为喷洒半径。

需要说明的是，除了上述确定作业位置以及喷洒半径的方式以外，还可以采用其他方式确定作业位置以及喷洒半径以外，本发明实施例对此不作限定。

在一种实施方式中，可以采用如下方式获取单位时间的喷洒用量：

计算所述作业对象的面积；根据预设的单位面积的喷洒用量，计算所述作业对象的面积对应的喷洒总量；基于所述喷洒总量以及所述喷洒时长，确定无人机对所述作业对象单位时间的喷洒用量。

例如，可以采用如下公式计算单位时间的喷洒用量：

Dt＝D×S÷t；

其中，D为单位面积的喷洒用量，单位为毫升/平方米；S为作业区域的面积，例如，若作业区域为圆形区域，则S＝πr²，r喷洒半径；D×S为作业对象的喷洒总量；t为喷洒时长；Dt为单位时间的喷洒用量。

步骤502，确定作业对象的作业顺序；

在具体实现中，地面站可以根据作业对象的作业位置来自动生成作业对象的作业顺序，例如，将距离起点位置最近的作业对象排序在第一位，将距离第一位作业对象最近的下一作业对象排序在第二位，以此类推，得到当架次作业的所有作业对象的排序。

当然，该作业顺序也可以是操作人员通过地面站输入的顺序，本发明实施例对此不作限定。

在实际中，在无人机作业的过程中，操作人员还可以根据实际需要修改该作业顺序。

步骤503，根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

地面站获得作业配置信息以及确定作业顺序以后，可以按照作业顺序对多个待作业的作业对象进行路线规划，生成作业航迹信息，该作业航迹信息可以携带每个作业对象的作业配置信息。

步骤504，将所述作业航迹信息发送至无人机。

地面站生成作业航迹信息以后，可以通过数据链路将该作业航迹信息发送至无人机中，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

在本发明实施例中，地面站向无人机发送的作业航迹信息中可以包含作业对象的飞行高度、作业位置、进行喷洒作业时的喷洒半径、喷洒时长以及单位时间的喷洒用量等，扩充了地面站的功能，从而可以提高无人机的喷洒精度以及喷洒效率。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图8，示出了本发明的一种无人机实施例的结构框图，可以包括如下模块：

作业航迹信息获取模块801，用于获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

喷洒作业模块802，用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的单位时间的喷洒用量；所述喷洒作业模块802可以包括如下子模块：

喷头开启子模块，用于当所述无人机飞行至对应的作业位置时，开启所述无人机的喷头；

喷洒子模块，用于控制所述喷头，按照所述喷洒半径以及所述单位时间的喷洒用量对所述作业对象进行喷洒作业。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述喷洒作业模块802还可以包括如下子模块：

高度调整子模块，用于当对当前作业对象作业完毕以后，飞行至下一作业对象，在飞行过程中，将所述无人机的飞行高度调整至下一作业对象对应的飞行高度。

在本发明实施例的另一种优选实施例中，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述喷洒作业模块802还可以包括如下子模块：

判断子模块，用于当对当前作业对象作业完毕以后，判断下一作业对象的飞行高度是否大于当前作业对象的飞行高度；若是，则调用第一调整模块；若否，则调用第二调整模块；

第一调整模块，用于在当前作业位置中将所述无人机的飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度，并按照调整后的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置；

第二调整模块，用于按照当前作业对象对应的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置，在到达所述下一作业对象的作业位置时，将所述飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述无人机还可以包括如下模块：

起点信息获取模块，用于获取无人机起飞时的起点位置以及返航高度；

返航模块，用于当达到返航时机时，将所述无人机的飞行高度调整到返航高度并返航至所述起点位置，或者，在返航至所述起点位置的过程中，将所述飞行调度调整至所述返航高度。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述返航时机包括但不限于如下情况：

接收到地面站发送的返航指令；

对所述飞行航迹信息对应的作业对象作业完毕；

检测到所述无人机的药物低于下一作业对象的喷洒用量；

检测到所述无人机的电量低于预设电量门限。

对于图8的方法实施例而言，由于其与图1的方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

参照图9，示出了本发明的一种地面站实施例的结构框图，可以包括如下模块：

作业配置获取模块901，用于获取作业对象的作业配置信息，所述作业配置信息包括作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

作业顺序确定模块902，用于确定作业对象的作业顺序；

作业航迹信息生成模块903，用于根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

信息发送模块904，用于将所述作业航迹信息发送至无人机，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业配置信息还包括所述作业对象的飞行高度，所述作业配置获取模块901包括如下子模块：

作业高度信息获取子模块，用于获取所述作业对象的作业高度信息；

飞行高度确定子模块，用于计算所述作业高度信息与预设的喷洒高度的和，得到所述无人机基于所述作业对象的飞行高度，其中，所述喷洒高度为无人机距离所述作业对象的顶端的高度。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业高度信息获取子模块可以包括如下单元：

高度信息获取单元，用于获取所述作业对象的第一高度以及第二高度，采用所述第一高度和所述第二高度确定所述作业对象的作业高度信息；

或者，

高度信息接收单元，用于接收测绘装置发送的，所述作业对象的作业高度信息。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业配置获取模块901还可以包括如下子模块：

采集子模块，用于获取所述作业对象的至少两个采集点的坐标信息；

作业区域确定子模块，用于基于所述采集点的坐标信息确定所述作业对象的作业区域；

作业位置确定子模块，用于将所述作业区域中心点作为所述无人机基于所述作业对象的作业位置；

喷洒半径确定子模块，用于将所述作业区域的半径作为所述无人机基于所述作业对象的喷洒半径。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业配置获取模块901还可以包括如下子模块：

面积计算子模块，用于计算所述作业对象的面积；

喷洒用量计算子模块，用于根据预设的单位面积的喷洒用量，计算所述作业对象的面积对应的喷洒总量；

单位时间的喷洒用量确定子模块，用于基于所述喷洒总量以及所述喷洒时长，确定无人机对所述作业对象单位时间的喷洒用量。

对于图9的方法实施例而言，由于其与图5的方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种无人机控制方法、植保作业方法、无人机及地面站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种植保作业的方法，应用于无人机中，其特征在于，所述方法包括：

获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的单位时间的喷洒用量；所述当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当所述无人机飞行至对应的作业位置时，开启所述无人机的喷头；

控制所述喷头，按照所述喷洒半径以及所述单位时间的喷洒用量对所述作业对象进行喷洒作业。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当对当前作业对象作业完毕以后，飞行至下一作业对象，在飞行过程中，将所述无人机的飞行高度调整至下一作业对象对应的飞行高度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业航迹信息还包括所述作业对象标识对应的飞行高度；所述按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业的步骤包括：

当对当前作业对象作业完毕以后，判断下一作业对象的飞行高度是否大于当前作业对象的飞行高度；

若是，则在当前作业位置中将所述无人机的飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度，并按照调整后的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置；

若否，则按照当前作业对象对应的飞行高度飞往所述下一作业对象的作业位置，在到达所述下一作业对象的作业位置时，将所述飞行高度调整为所述下一作业对象的飞行高度。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，还包括：

获取无人机起飞时的起点位置以及返航高度；

当达到返航时机时，将所述无人机的飞行高度调整到返航高度并返航至所述起点位置，或者，在返航至所述起点位置的过程中，将所述飞行调度调整至所述返航高度；

所述返航时机包括但不限于如下情况：

接收到地面站发送的返航指令；

对所述飞行航迹信息对应的作业对象作业完毕；

检测到所述无人机的药物低于下一作业对象的喷洒总量；

检测到所述无人机的电量低于预设电量门限。

6.一种控制无人机进行植保作业的方法，应用于地面站中，其特征在于，所述方法包括：

获取作业对象的作业配置信息，所述作业配置信息包括作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

确定作业对象的作业顺序；

根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

将所述作业航迹信息发送至无人机，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述作业配置信息还包括所述作业对象的飞行高度，所述获取待作业的作业对象的作业配置信息的步骤包括：

获取所述作业对象的作业高度信息；

计算所述作业高度信息与预设的喷洒高度的和，得到所述无人机基于所述作业对象的飞行高度，其中，所述喷洒高度为无人机距离所述作业对象的顶端的高度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述作业对象的作业高度信息的步骤包括：

获取所述作业对象的第一高度以及第二高度，采用所述第一高度和所述第二高度确定所述作业对象的作业高度信息；

或者，

接收测绘装置发送的，所述作业对象的作业高度信息。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取作业对象的作业配置信息的步骤包括：

获取所述作业对象的至少两个采集点的坐标信息；

基于所述采集点的坐标信息确定所述作业对象的作业区域；

将所述作业区域中心点作为所述无人机基于所述作业对象的作业位置；

将所述作业区域的半径作为所述无人机基于所述作业对象的喷洒半径。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取作业对象的作业配置信息的步骤包括：

计算所述作业对象的面积；

根据预设的单位面积的喷洒用量，计算所述作业对象的面积对应的喷洒总量；

基于所述喷洒总量以及所述喷洒时长，确定无人机对所述作业对象单位时间的喷洒用量。

11.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：

作业航迹信息获取模块，用于获取地面站发送的作业航迹信息，所述作业航迹信息包括作业对象标识，作业顺序，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

喷洒作业模块，用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。

12.一种地面站，其特征在于，所述地面站包括：

作业配置获取模块，用于获取作业对象的作业配置信息，所述作业配置信息包括作业对象标识，所述作业对象标识对应的作业对象的作业位置、喷洒时长以及喷洒半径；

作业顺序确定模块，用于确定作业对象的作业顺序；

作业航迹信息生成模块，用于根据所述作业配置信息以及所述作业顺序生成作业航迹信息；

信息发送模块，用于将所述作业航迹信息发送至无人机，所述无人机用于按照所述作业顺序依次对所述作业航迹信息中的作业对象进行喷洒作业，在作业时，针对每个作业对象标识，当所述无人机飞行至对应的作业位置时，根据对应的喷洒半径以及喷洒时长对所述作业对象进行喷洒作业。