[发明专利]一种无人机控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种无人机控制系统及控制方法，无人机控制系统包括：飞行控制器，所述飞行控制器用于控制机体的飞行状态；微波传感器，所述微波传感器安装在所述机体，并且与所述飞行控制器相连，用于探测机体周围的障碍物，将障碍物的位置信息传输给飞行控制器；微波液面高度计，所述微波液面高度计安装在农药喷洒装置的农药储存箱内，位于农药液面的上方；微波液面高度计与所述飞行控制器相连，用于检测农药储存箱内的农药液面高度，并将所述液面高度信息传输给飞行控制器。本发明无人机控制系统及控制方法使无人机飞行安全性更高，防止机体与障碍物碰撞损坏。此外，无人机的飞行高度能够随着农药喷洒的进行及时调整，使农药喷洒更加均匀、有效。

技术领域

本发明属于无人机飞行控制技术领域，特别是涉及一种无人机控制系统，以及利用该控制系统实现的无人机控制方法。

背景技术

在现代农业中，为了抑制农作物的病、虫、草害，需要给农作物喷洒农药。对于小块作物地，普通的人工施药器械性价比较高，但是对于平原上的辽阔的作物地，往往需要利用无人机来喷洒农药。与传统人工作业相比，植保无人机喷防效果好、突击性能强、单位面积施药液量小、不受作物长势的限制，且适应各种地形。

但是，使用无人机进行农药喷洒的实际应用中面临以下两个问题和挑战：第一，在农田上空飞行过程中，无法对飞行路线上的障碍物进行探测和规避，因此造成碰撞、坠机，由于目前的无人机成本很高，碰撞或坠机事故会大大增加使用者的成本。第二，农药喷洒过程中，随着农药药液重量的减少，会带来无人机整体的重量变化，使无人机飞行高度上升；但是常规无人机控制方法无法自动调节飞行高度，确保飞行高度的稳定，影响农药喷洒的均匀度。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种无人机控制系统。

本发明的第二目的是提供一种无人机控制方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种无人机控制系统，所述无人机包括机体和农药喷洒装置，所述农药喷洒装置安装在所述机体上；无人机控制系统包括：

飞行控制器，所述飞行控制器用于控制机体的飞行状态；

微波传感器，所述微波传感器安装在所述机体，并且与所述飞行控制器相连，用于探测机体周围的障碍物，将障碍物的位置信息传输给飞行控制器；

微波液面高度计，所述微波液面高度计安装在农药喷洒装置的农药储存箱内，位于农药液面的上方；微波液面高度计与所述飞行控制器相连，用于检测农药储存箱内的农药液面高度，并将所述液面高度信息传输给飞行控制器。

本发明如上所述的无人机控制系统，进一步，所述微波传感器包括雷达信号处理器、发射天线和接收天线，所述发射天线与雷达信号处理器连接，所述接收天线与雷达信号处理器连接；发射天线向机体周围发射微波信号，接收天线接收回波并传输给雷达信号处理器，雷达信号处理器完成对障碍物位置的探测。

本发明如上所述的无人机控制系统，进一步，飞行控制器接收到来自微波传感器的障碍物的位置信息后，如确认所述障碍物位置与无人机的预设飞行路径重合，则制定新的无人机的飞行路径；飞行控制器按照新的飞行路径控制无人机的飞行，使无人机绕开障碍物；无人机按调整之后的飞行路径完成避障后，继续返回预设飞行路径执行农药喷洒任务；如确认所述障碍物位置与无人机的预设飞行路径不重合，则按预设飞行路径执行农药喷洒任务。

本发明如上所述的无人机控制系统，进一步，飞行控制器接收到来自微波液面高度计的农药液面高度信息，飞行控制器根据农药储存箱的底面积、总高度、农药药液的密度和农药液面高度计算出已经完成的农药喷洒重量；如果已经完成的农药喷洒重量达到阈值，则飞行控制器控制机体使机体高度降低。