CN107632618A - 喷洒农药的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提供一种喷洒农药的控制方法及装置，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述方法包括：获取预先设置的飞行参数；根据植保作业区域及飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；根据飞行起点和起始换行点，生成第一飞行航线；根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在第一飞行航线的同一侧；控制无人机沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药。与现有技术相比，本发明实施例无需对喷洒区域进行地块测绘，提高了作业效率。

Description

喷洒农药的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种喷洒农药的控制方法及装置。

背景技术

随着农业机械化水平的提高，利用无人机进行农药喷洒已经成为农药喷洒机械化的最佳选择。无人机喷洒农药具有速度快、使用超低容量农药喷洒、节省农药和水资源、减少农作物的农药残留和环境污染、远程操作减少对施药人员的危害等优势。

无人机在完成喷洒任务的过程中，需要对如何有效、安全地完成自己的任务过程进行规划，也就是任务规划。在任务规划中，最重要、也是最复杂的就是为无人机规划出一条完成飞行任务所需要的飞行航线。飞行航线规划之前，首先需要对喷洒区域进行地块测绘，但是，地块测绘往往会花费大量的人力和时间，降低了无人机喷洒作业的速度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种喷洒农药的控制方法及装置，用以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种喷洒农药的控制方法，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述方法包括：获取预先设置的飞行参数；根据植保作业区域及所述飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；根据所述飞行起点和所述起始换行点，生成第一飞行航线；根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，所述第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与所述第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在所述第一飞行航线的同一侧；控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，并从所述飞行起点开始喷洒农药。

第二方面，本发明实施例还提供了一种喷洒农药的控制装置，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述装置包括飞行参数获取模块、设置模块、第一飞行航线生成模块、第二飞行航线生成模块及执行模块。其中，飞行参数获取模块用于获取预先设置的飞行参数；设置模块用于根据植保作业区域及所述飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；第一飞行航线生成模块用于根据所述飞行起点和所述起始换行点，生成第一飞行航线；第二飞行航线生成模块用于根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，所述第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与所述第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在所述第一飞行航线的同一侧；执行模块用于控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，并从所述飞行起点开始喷洒农药。

相对现有技术，本发明实施例提供的一种喷洒农药的控制方法及装置，首先，获取预先设置的飞行参数，并根据植保作业区域及飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；然后，根据飞行起点和起始换行点，生成第一飞行航线，再根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径；最后，控制无人机沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药。与现有技术相比，本发明实施例无需对喷洒区域进行地块测绘，提高了作业效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的地面控制站与无人机进行交互的示意图。

图2示出了本发明实施例提供的地面控制站的方框示意图。

图3示出了本发明实施例提供的喷洒农药的控制方法流程图。

图4为图3示出的步骤S102的子步骤流程图。

图5为图3示出的步骤S107的子步骤流程图。

图6示出了本发明实施例提供的喷洒农药的控制装置的方框示意图。

图标：100-地面控制站；110-喷洒农药的控制装置；111-飞行参数获取模块；112-设置模块；113-第一飞行航线生成模块；114-第二飞行航线生成模块；115-执行模块；116-位置坐标记录模块；117-续喷控制模块；120-存储器；130-处理器；140-通信单元；200-无人机；300-网络。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，图1示出了本发明实施例提供的地面控制站100与无人机200进行交互的示意图。地面控制站100可通过网络300与无人机200进行通信，以实现地面控制站100与无人机200之间的数据通信与交互。地面控制站100可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、平板电脑等。无人机200可以是，但不限于固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等等。

请参照图2，地面控制站100包括喷洒农药的控制装置110、存储器120、处理器130及通信单元140。

存储器120、处理器130及通信单元140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。喷洒农药的控制装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于第一存储器120中或固化在所述地面控制站100的操作***(operating system，OS)中的程序模块。所述处理器130用于执行各种指令，所述各种指令包括执行存储器120中存储的多条指令，例如所述喷洒农药的控制装置110包括的程序模块或计算机程序执行的多条指令。

其中，所述存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器120用于存储多条指令，所述指令适于由处理器130加载并执行。通信单元140用于实现地面控制站100与无人机200之间的通信，以收发数据。

处理器130可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述的处理器130可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器130也可以是任何常规的处理器等。

第一实施例

请参照图3，图3示出了本发明实施例提供的喷洒农药的控制方法流程图。喷洒农药的控制方法包括以下步骤：

步骤S101，获取预先设置的飞行参数。

在本发明实施例中，飞行参数包括飞行高度、飞行速度、航线间距及航线生成方向。飞行参数可以由用户根据实际需要，通过地面控制站100的键盘、鼠标等进行设置，例如，设置飞行高度为2m、飞行速度为2m/s、航线间距为3m、航线生产方向为向右。

步骤S102，根据植保作业区域及飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点。

在本发明实施例中，植保作业区域可以是，但不限于范围比较规整的农田、森林等需要喷洒农药的地块。获取到预先设置的飞行参数之后，根据植保作业区域和飞行参数，设置无人机200喷洒农药的飞行起点和起始换行点。

作为一种实施方式，喷洒农药的飞行起点的具体设置过程可以是：向无人机200发送指令设置喷洒农药的飞行起点，无人机200响应该指令并设置喷洒农药的飞行起点，无人机200设置喷洒农药的飞行起点成功后向地面控制站100进行反馈，地面控制站100根据该反馈在喷洒农药的飞行起点对应的地图坐标上添加第一标记物，例如，A点。

作为一种实施方式，起始换行点的具体设置过程可以是：向无人机200发送指令设置起始换行点，无人机200响应该指令并设置起始换行点，无人机200设置起始换行点成功后向地面控制站100进行反馈，地面控制站100根据该反馈在起始换行点对应的地图坐标上添加第二标记物，例如，B点。

在本发明实施例中，确定了第一标记物和第二标记物之后，根据第一标记物和第二标记物，生成无人机200喷洒农药的区域并进行显示，该区域可以是矩形区域，也就是说，将第一标记物和第二标记物形成的直线作为矩形区域的一条边，例如，AB，用户可以根据实际需要设置矩形区域的对角线的长度，地面控制站100生成无人机200喷洒农药的区域之后，将该区域进行显示。

请参照图4，步骤S102可以包括以下子步骤：

子步骤S1021，根据植保作业区域，向无人机发送第一指令设置飞行起点。

在本发明实施例中，第一指令可以是设置喷洒农药的飞行起点的指令，用户可以根据实际需要设置触发该指令的命令，例如，输入数字“1”。

子步骤S1022，当接收到无人机反馈的第一反馈指令时，在飞行起点对应的地图坐标上添加第一标记物。

在本发明实施例中，第一反馈指令可以是无人机200反馈的喷洒农药的飞行起点的位置坐标，第一标记物可以是一个坐标点。

子步骤S1023，向无人机发送第二指令和飞行参数，以设置起始换行点。

在本发明实施例中，第二指令可以是设置起始换行点的指令，用户可以根据实际需要设置触发该指令的命令，例如，输入数字“2”。

子步骤S1024，当接收到无人机反馈的第二反馈指令时，在起始换行点对应的地图坐标上添加第二标记物。

在本发明实施例中，第二反馈指令可以是无人机200反馈的起始换行点的位置坐标，第二标记物可以是一个坐标点。

子步骤S1025，根据第一标记物和第二标记物，生成无人机喷洒农药的区域并进行显示。

在本发明实施例中，无人机200喷洒农药的区域可以是矩形区域，也就是说，将第一标记物和第二标记物形成的直线作为矩形区域的一条边，用户可以根据实际需要设置矩形区域的对角线的长度，地面控制站100生成无人机200喷洒农药的区域之后，将该区域进行显示。

步骤S103，根据飞行起点和起始换行点，生成第一飞行航线。

在本发明实施例中，第一飞行航线的起始点为飞行起点，第一飞行航线的终点，也就是又第一飞行航线转入如第一飞行航线连续的下一条航线的航点为起始换行点。

步骤S104，根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在第一飞行航线的同一侧。

在本发明实施例中，第一飞行航线和多条第二飞行航线的航高一致，且第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机200的飞行路径与植保作业区域对应，距离第一飞行航线最远的一条第二飞行航线的终点为目标航点，目标航点可以是无人机200喷洒农药的终点。

步骤S105，控制无人机沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药。

在本发明实施例中，地面控制站100可以通过遥控器远程控制无人机200沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药，并在目标航点处停止喷洒农药。

步骤S106，在无人机喷洒农药时，记录无人机的位置坐标。

在本发明实施例中，无人机200在喷洒农药的过程中，实时获取飞行位置并发送至地面控制站100，以使地面控制站100实时进行记录。

步骤S107，当接收到无人机发送的断药指令时，控制无人机在加药之后进行续喷。

在本发明实施例中，当接收到无人机200发送的断药指令时，获取无人机200的断药坐标点，并在断药坐标点对应的地图坐标上添加断药标记，在无人机200加药之后，根据断药标记，将断药坐标点发送至无人机200，以使无人机200从断药坐标点处开始续喷农药。

作为一种实施方式，如果无人机200在喷洒农药的过程中，如果出现断药，则发送断药指令至地面控制站100。地面控制站100接收到断药指令之后，获取无人机200发送断药指令时的飞行位置，将该飞行位置转换为地图坐标，并在该地图坐标上添加断药标记。在无人机200加药之后，首先判断是否有断药标记，如果有，则发送飞行起点坐标、断药标记对应的断药坐标点、以及目标航点到无人机200，以使无人机200从断药坐标点处开始续喷农药。

请参照图5，步骤S107可以包括以下子步骤：

子步骤S1071，当接收到无人机发送的断药指令时，获取无人机的断药坐标点。

在本发明实施例中，断药坐标点可以是无人机200发送断药指令时的飞行位置。

子步骤S1072，在断药坐标点对应的地图坐标上添加断药标记。

在本发明实施例中，将该药坐标点转换为地图坐标，并在该地图坐标上添加断药标记。

子步骤S1073，在无人机加药之后，根据断药标记，将断药坐标点发送至无人机，以使无人机从断药坐标点处开始续喷农药。

在本发明实施例中，在无人机200加药之后，首先判断是否有断药标记，如果有，则发送飞行起点坐标、断药标记对应的断药坐标点、以及目标航点到无人机200，以使无人机200从断药坐标点处开始续喷农药。

第二实施例

请参照图6，图6示出了本发明实施例提供的喷洒农药的控制装置110的方框示意图。喷洒农药的控制装置110包括飞行参数获取模块111、设置模块112、第一飞行航线生成模块113、第二飞行航线生成模块114、执行模块115、位置坐标记录模块116及续喷控制模块117。

飞行参数获取模块111，用于获取预先设置的飞行参数。

在本发明实施例中，飞行参数获取模块111可以用于执行步骤S101。

设置模块112，用于根据植保作业区域及飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点。

在本发明实施例中，设置模块112可以用于执行步骤S102、以及子步骤S1021～S1025。

第一飞行航线生成模块113，用于根据飞行起点和起始换行点，生成第一飞行航线。

在本发明实施例中，第一飞行航线生成模块113可以用于执行步骤S103。

第二飞行航线生成模块114，用于根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在第一飞行航线的同一侧。

在本发明实施例中，第二飞行航线生成模块114可以用于执行步骤S104。

执行模块115，用于控制无人机沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药。

在本发明实施例中，执行模块115可以用于执行步骤S105。

位置坐标记录模块116，用于在无人机喷洒农药时，记录无人机的位置坐标。

在本发明实施例中，位置坐标记录模块116可以用于执行步骤S106。

续喷控制模块117，用于当接收到无人机发送的断药指令时，控制无人机在加药之后进行续喷。

在本发明实施例中，续喷控制模块117可以用于执行步骤S107、以及子步骤S1071～S1073。

综上所述，本发明提供的一种喷洒农药的控制方法及装置，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述方法包括：获取预先设置的飞行参数；根据植保作业区域及飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；根据飞行起点和起始换行点，生成第一飞行航线；根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在第一飞行航线的同一侧；控制无人机沿飞行路径飞行，并从飞行起点开始喷洒农药。与现有技术相比，本发明实施例无需对喷洒区域进行地块测绘，提高了作业效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种喷洒农药的控制方法，其特征在于，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述方法包括：

获取预先设置的飞行参数；

根据植保作业区域及所述飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；

根据所述飞行起点和所述起始换行点，生成第一飞行航线；

根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，所述第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与所述第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在所述第一飞行航线的同一侧；

控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，并从所述飞行起点开始喷洒农药。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预先设置的飞行参数的步骤，包括：

获取预先设置的飞行高度、飞行速度、航线间距及航线生成方向。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据植保作业区域及所述飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点的步骤，包括：

根据植保作业区域，向所述无人机发送第一指令设置所述飞行起点；

当接收到所述无人机反馈的第一反馈指令时，在所述飞行起点对应的地图坐标上添加第一标记物；

向所述无人机发送第二指令和所述飞行参数，以设置所述起始换行点；

当接收到所述无人机反馈的第二反馈指令时，在所述起始换行点对应的地图坐标上添加第二标记物；

根据所述第一标记物和所述第二标记物，生成无人机喷洒农药的区域并进行显示。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制无人机沿所述飞行路径飞行，并从所述飞行起点开始喷洒农药的步骤之后，还包括：

在所述无人机喷洒农药时，记录所述无人机的位置坐标；

当接收到所述无人机发送的断药指令时，控制所述无人机在加药之后进行续喷。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当接收到所述无人机发送的断药指令时，控制所述无人机在加药之后进行续喷的步骤，包括：

当接收到所述无人机发送的断药指令时，获取所述无人机的断药坐标点；

在所述断药坐标点对应的地图坐标上添加断药标记；

在所述无人机加药之后，根据断药标记，将所述断药坐标点发送至所述无人机，以使所述无人机从所述断药坐标点处开始续喷农药。

6.一种喷洒农药的控制装置，其特征在于，应用于与无人机通信连接的地面控制站，所述装置包括：

飞行参数获取模块，用于获取预先设置的飞行参数；

设置模块，用于根据植保作业区域及所述飞行参数，设置无人机喷洒农药的飞行起点和起始换行点；

第一飞行航线生成模块，用于根据所述飞行起点和所述起始换行点，生成第一飞行航线；

第二飞行航线生成模块，用于根据第一飞行航线，生成多条第二飞行航线，其中，所述第一飞行航线和多条第二飞行航线构成无人机的飞行路径，多条第二飞行航线均与所述第一飞行航线平行且长度一致，且多条飞行航线均在所述第一飞行航线的同一侧；

执行模块，用于控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，并从所述飞行起点开始喷洒农药。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述飞行参数获取模块还用于：

获取预先设置的飞行高度、飞行速度、航线间距及航线生成方向。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设置模块还用于：

根据植保作业区域，向所述无人机发送第一指令设置所述飞行起点；

当接收到所述无人机反馈的第一反馈指令时，在所述飞行起点对应的地图坐标上添加第一标记物；

向所述无人机发送第二指令和所述飞行参数，以设置所述起始换行点；

当接收到所述无人机反馈的第二反馈指令时，在所述起始换行点对应的地图坐标上添加第二标记物；

根据所述第一标记物和所述第二标记物，生成无人机喷洒农药的区域并进行显示。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述喷洒农药的控制装置还包括：

位置坐标记录模块，用于在所述无人机喷洒农药时，记录所述无人机的位置坐标；

续喷控制模块，用于当接收到所述无人机发送的断药指令时，控制所述无人机在加药之后进行续喷。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述续喷控制模块还用于：

当接收到所述无人机发送的断药指令时，获取所述无人机的断药坐标点；

在所述断药坐标点对应的地图坐标上添加断药标记；

在所述无人机加药之后，根据断药标记，将所述断药坐标点发送至所述无人机，以使所述无人机从所述断药坐标点处开始续喷农药。