本發明涉及農業自動化領域,特別是涉及一種農藥噴灑方法及系統。
背景技術:
在現有技術中,農藥自動噴灑多采用無人機進行自動噴灑。在噴灑前,預先設定好噴灑區域,從而規劃出飛行路線。無人機按照固定的飛行路線飛行實現自動噴灑。然而,農藥在空中漂浮的過程中容易受到各種因素的干擾,從而使農藥不能灑落在預定的區域。
技術實現要素:
本發明為了保證農藥能夠落在預定的區域,提供了一種根據風速風向改變飛行方向的農藥噴灑方法。
為實現上述目的,本發明提供了如下方案:
一種農藥噴灑方法,包括:
獲取飛機飛行位置的實際風速;
獲取飛機的位置;所述飛機的位置包括飛機的飛行高度和經緯坐標;
根據所述實際風速和所述飛機的位置計算農藥的實際落點;所述農藥的實際落點為農藥被風力影響后實際落地的位置;
根據所述農藥的實際落點計算農藥的落點偏移量;所述農藥的落點偏移量為所述農藥的實際落點相對計劃落點的偏差;所述計劃落點為當飛機在無風情況下按照預定路線飛行時農藥落地的位置;
根據所述農藥的落點偏移量調整飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值。
可選的,所述獲取飛機飛行位置的實際風速,具體包括:
獲取飛機飛行過程中機身上風速檢測裝置測得的風速;
獲取飛機飛行的速度;
根據所述風速檢測裝置測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速。
可選的,所述獲取飛機飛行的速度,具體包括:
獲取光學測距儀或雷達測量的飛機飛行的速度。
可選的,所述根據所述風速檢測裝置測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速,具體包括:
計算與所述飛機飛行的速度大小相等且方向相反的矢量,得到因飛機飛行產生的風速;
將所述風速檢測裝置測得的風速和所述因飛機飛行產生的風速進行矢量相減得到所述飛行位置的實際風速。
可選的,所述根據所述農藥的落點偏移量調整所述飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值,具體包括:
根據所述農藥的落點偏移量的方向,控制飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動;
根據所述農藥的落點偏移量的大小,控制飛機飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動的距離。
本發明還公開了一種農藥噴灑系統,包括:控制模塊、風速檢測模塊、飛行速度檢測模塊、定位模塊、飛行調整模塊;
所述控制模塊,包括風速單元、位置單元、落點計算單元、飛行控制單元;
所述風速單元用于獲取飛機飛行位置的實際風速;
所述位置單元用于獲取飛機的位置;所述飛機的位置包括飛機的飛行高度和經緯坐標;
所述落點計算單元用于根據所述實際風速和所述飛機的位置計算農藥的實際落點;根據所述農藥的實際落點計算農藥的落點偏移量;所述農藥的實際落點為農藥被風力影響后實際落地的位置;所述農藥的落點偏移量為所述農藥的實際落點相對計劃落點的偏差;所述計劃落點為當飛機在無風情況下按照預定路線飛行時農藥落地的位置;
所述飛行控制單元用于根據所述農藥的落點偏移量調整飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值;
所述風速檢測模塊,用于檢測飛機在飛行過程中機身旁的風速,并將檢測得到的機身旁的風速發送到所述控制模塊;所述檢測得到的機身旁的風速為因飛機飛行產生的風速和實際風速合成的風速;
所述飛行速度檢測模塊,用于檢測飛機的飛行速度,并將所述飛機的飛行速度發送到所述控制模塊;
所述定位模塊,用于檢測飛機的位置,并將所述飛機飛行的高度和飛機的位置發送到所述控制模塊;
所述飛行調整模塊,用于在所述控制模塊的控制下,調整飛機的飛行路線。
可選的,所述風速單元包括:
風速獲取子單元,用于獲取飛機飛行過程中機身上風速檢測裝置測得的風速;獲取飛機飛行的速度;
風速計算子單元,用于根據所述風速檢測裝置測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速。
可選的,所述飛行控制單元包括:
方向控制子單元,用于根據所述農藥的落點偏移量的方向,控制飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動;
距離控制子單元,用于根據所述農藥的落點偏移量的大小,控制飛機飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動的距離。
根據本發明提供的具體實施例,本發明公開了以下技術效果:
1、本申請的技術方案通過計算風的影響而改變飛行路線的方式,保證農藥能夠落在預定的區域,減少農藥的浪費。
2、本申請通過利用飛機飛行速度和風速檢測裝置測得的風速進行實際風速的實時計算,從而實時調整飛機的飛行路線,使得飛機的飛行路線調整結果更加準確,從而保證農藥灑在預定區域的準確率極高。
3、本申請檢測到的實際風速是飛機當前位置的實際風速,從而使得本申請的方法能夠隨時根據當前風速的大小調整飛行路線。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明一種農藥噴灑方法實施例的方法流程圖;
圖2為本發明一種農藥噴灑方法實施例的實際風速計算方法的方法流程圖;
圖3為本發明一種農藥噴灑方法實施例的計算農藥的實際落點的方法流程圖;
圖4為本發明一種農藥噴灑系統實施例的系統結構圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
本發明的目的是提供一種農藥噴灑方法及系統。
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
圖1為本發明一種農藥噴灑方法實施例的方法流程圖。
參見圖1,一種農藥噴灑方法,包括:
步驟101:獲取飛機飛行位置的實際風速;
步驟102:獲取飛機的位置;所述飛機的位置包括飛機的飛行高度和經緯坐標;
步驟103:根據所述實際風速和所述飛機的位置計算農藥的實際落點;所述農藥的實際落點為農藥被風力影響后實際落地的位置;
步驟104:根據所述農藥的實際落點計算農藥的落點偏移量;所述農藥的落點偏移量為所述農藥的實際落點相對計劃落點的偏差;所述計劃落點為當飛機在無風情況下按照預定路線飛行時農藥落地的位置;
步驟105:根據所述農藥的落點偏移量調整飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值。
圖2為本發明一種農藥噴灑方法實施例的實際風速計算方法的方法流程圖。
參見圖2,所述獲取飛機飛行位置的實際風速,具體包括:
步驟201:獲取飛機飛行過程中機身上風速檢測裝置測得的風速;
步驟202:獲取飛機飛行的速度;
步驟203:根據所述風速檢測裝置測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速。
可選的,所述獲取飛機飛行的速度,具體包括:
獲取光學測距儀或雷達測量的飛機飛行的速度。
可選的,所述根據所述風速檢測裝置測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速,具體包括:
計算與所述飛機飛行的速度大小相等且方向相反的矢量,得到因飛機飛行產生的風速;
將所述風速檢測裝置測得的風速和所述因飛機飛行產生的風速進行矢量相減得到所述飛行位置的實際風速。
圖3為本發明一種農藥噴灑方法實施例的計算農藥的實際落點的方法流程圖。
參見圖3,所述根據所述實際風速和所述飛機的位置計算農藥的實際落點,具體包括:
步驟301:獲取飛機噴淋裝置噴頭噴孔的大小;
步驟302:根據所述噴孔的大小確定農藥液珠的質量;
步驟303:根據所述實際風速和所述農藥液珠的質量計算農藥因風力的影響產生的加速度;
步驟304:根據重力加速度和因風力影響產生的加速度計算合成加速度;
步驟305:在考慮空氣阻力的情況下,根據所述合成加速度和所述飛機的經緯坐標模擬所述農藥的下落曲線;
步驟306:當下落高度為飛機的高度時,確定農藥的經緯坐標,得到農藥的實際落點。
可選的,所述根據所述農藥的落點偏移量調整所述飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值,具體包括:
根據所述農藥的落點偏移量的方向,控制飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動;
根據所述農藥的落點偏移量的大小,控制飛機飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動的距離。
可選的,在獲取飛機飛行位置的實際風速之后,還包括:
當所述實際風速超過設定風速閾值之后,向遠程控制中心發出報警信號;當風力過大時,通過調整飛機的飛行路線無法保證農藥噴灑在預定的區域,所述設定風速閾值為通過調整飛機的飛行路線能夠保證農藥噴灑在預定的區域的最大風速;作為本申請的一個實施例,所述設定風速閾值設定為8m/s;
停止噴灑農藥;
保存飛機飛行的路線和完成噴灑的區域;
控制飛機按照預定路線返回。
圖4為本發明一種農藥噴灑系統實施例的系統結構圖。
參見圖4,一種農藥噴灑系統,包括:控制模塊401、風速檢測模塊402、飛行速度檢測模塊403、定位模塊404、飛行調整模塊405;
所述控制模塊401,包括風速單元406、位置單元407、落點計算單元408、飛行控制單元409;
所述風速單元406用于獲取飛機飛行位置的實際風速;
所述位置單元407用于獲取飛機的位置;所述飛機的位置包括飛機的飛行高度和經緯坐標;
所述落點計算單元408用于根據所述實際風速和所述飛機的位置計算農藥的實際落點;根據所述農藥的實際落點計算農藥的落點偏移量;所述農藥的實際落點為農藥被風力影響后實際落地的位置;所述農藥的落點偏移量為所述農藥的實際落點相對計劃落點的偏差;所述計劃落點為當飛機在無風情況下按照預定路線飛行時農藥落地的位置;
所述飛行控制單元409用于根據所述農藥的落點偏移量調整飛機的飛行路線,使所述農藥的落點偏移量小于設定的閾值;
所述風速檢測模塊402,用于檢測飛機在飛行過程中機身旁的風速,并將檢測得到的機身旁的風速發送到所述控制模塊401;所述檢測得到的機身旁的風速為因飛機飛行產生的風速和實際風速合成的風速;
所述飛行速度檢測模塊403,用于檢測飛機的飛行速度,并將所述飛機的飛行速度發送到所述控制模塊401;
所述定位模塊404,用于檢測飛機的位置,并將所述飛機的位置發送到所述控制模塊401;
所述飛行調整模塊405,用于在所述控制模塊的控制下,調整飛機的飛行路線。
可選的,所述風速單元406包括:
風速獲取子單元410,用于獲取飛機飛行過程中機身上風速檢測裝置402測得的風速;獲取飛機飛行的速度;
風速計算子單元411,用于根據所述風速檢測裝置402測得的風速和所述飛機飛行的速度計算飛行位置的實際風速。
可選的,所述所述落點計算單元408包括重力計算子單元412、加速度計算子單元413、曲線模擬子單元414和實際落點確定子單元415;
所述重力計算子單元412用于獲取飛機噴淋裝置噴頭噴孔的大小;根據所述噴孔的大小確定農藥液珠的重力;
所述加速度計算子單元413用于根據所述實際風速和所述農藥液珠的重力計算農藥因風力的影響產生的加速度;根據重力加速度和因風力影響產生的加速度計算合成加速度;
所述曲線模擬子單元414用于在考慮空氣阻力的情況下,根據所述合成加速度和所述飛機的經緯坐標模擬農藥的下落曲線;
所述實際落點確定子單元415用于當下落高度為飛機的高度時,確定農藥的經緯坐標,得到農藥的實際落點。
可選的,所述飛行控制單元409包括:
方向控制子單元416,用于根據所述農藥的落點偏移量的方向,控制飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動;
距離控制子單元417,用于根據所述農藥的落點偏移量的大小,控制飛機飛機向所述落點偏移量的方向的反方向移動的距離。
可選的,所述系統還包括顯示模塊418;所述顯示模塊418用于顯示所述風速檢測裝置測得的風速、所述飛機飛行的速度、所述實際風速、所述飛機的位置、所述計劃落點、所述農藥的實際落點、所述落點偏移量、飛機的預定飛行路線和經調整后的飛行路線等信息。
可選的,所述控制模塊401還包括報警單元419、噴灑控制單元420、存儲單元421;
所述報警單元419用于當所述實際風速超過設定風速閾值之后,向遠程控制中心發出報警信號;當風力過大時,通過調整飛機的飛行路線無法保證農藥噴灑在預定的區域,所述設定風速閾值為通過調整飛機的飛行路線能夠保證農藥噴灑在預定的區域的最大風速;作為本申請的一個實施例,所述設定風速閾值設定為8m/s;
所述噴灑控制單元420用于控制農藥的噴灑,包括開始噴灑、停止噴灑、噴灑的壓力和噴灑的量等,當所述報警單元419發出報警信號后,所述噴灑控制單元420控制發出停止噴灑的控制信號;
所述存儲單元421用于存儲信息,比如所述風速檢測裝置測得的風速、所述飛機飛行的速度、所述實際風速、所述飛機的位置、所述計劃落點、所述農藥的實際落點、所述落點偏移量、飛機的預定飛行路線和經調整后的飛行路線,作為本發明的一個實施例,當停止噴灑時,所述存儲單元421用于保存飛機飛行的路線和完成噴灑的區域。
本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。