[发明专利]一种农业无人机系统

说明书

本发明公开了一种农业无人机系统，属于无人机技术领域，包括机身、旋翼和控制装置，控制装置包括处理器模块、编队集群遥控飞行模块、编队集群控制模块、自主控制模块、故障返航模块、编队集群返航模块、编队集群管理模块、电源模块、挂载模块、数据传输模块、数据通讯模块和数据存储模块。本发明通过获取无人机的当前位置和飞行姿态，并根据该当前位置和飞行姿态确定该无人机的飞行区域，按照该区域对应的飞行控制策略，控制无人机飞行，提高飞行效率和飞行安全，提高无人机编队飞行安全。

技术领域

本发明涉及一种农业无人机系统，属于无人机技术领域。

背景技术

中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20％。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计，想必更是一个惊人数字，农业无人机服务在日本、美国等发达国家得到了快速发展，1990年，日本山叶公司率先推出世界上第一架无人机，主要用于喷洒农药，我国南方首先应用于水稻种植区的农药喷洒，2016年，农业无人机逐渐成为行业新宠，各地陆续出现使用无人机用于植保的案例，据农业部最新统计，截至2016年6月5日，我国生产专业级无人机的公司有300多家，其中有200多家是农业无人机生产厂家，生产各类农业无人机共178个品种，保有量超过5000架。

农业无人机是指利用无线遥控设备和自身的控制装置进行控制的不载人飞行器，例如无人直升机、无人固定翼机、无人伞翼机等等，农业无人机可以用于挂载拍摄装置，用于航拍、测绘、喷洒农药等等，目前，农业无人机在工作中，一般都是根据预先配置好的航线自动飞行，而自动飞行时，无法提前识别禁飞区域而进行避让，从而造成农业无人机的工作效率降低，同时存在安全隐患，且在这个过程中，目前的农业无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响农业无人机编队航行。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种农业无人机系统，用于解决目前农业无人机在工作中，无法提前识别禁飞区域而进行避让，从而造成农业无人机的工作效率降低问题，同时用于解决目前农业无人机在工作中无法进行无人机编队集群控制，从而造成无人机的工作效率降低，同时存在安全隐患，造成无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种农业无人机系统，包括机身、设置在机身上的旋翼和设置在机身内的控制装置，所述控制装置包括处理器模块、编队集群遥控飞行模块、编队集群控制模块、自主控制模块、故障返航模块、编队集群返航模块、编队集群管理模块、电源模块和挂载模块；所述处理器模块分别与所述编队集群遥控飞行模块、所述编队集群控制模块、所述自主控制模块、所述编队集群管理模块、所述电源模块和所述挂载模块电连接，所述编队集群遥控飞行模块通过遥控器向各个无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行；所述编队集群控制模块通过地面控制设备和无人机机载设备进行无人机编队集群控制，获取无人机编队集群的当前位置和各个无人机的姿态；所述自主控制模块包括内环控制模块和外环控制模块，用于单个无人机自主控制，内环控制模块用于控制单个无人机的姿态，外环控制模块用于控制单个无人机的位置和速度；所述故障返航模块是在飞行过程中，当地面站与单个无人机间的通信出现故障或单个无人机出现机械故障时，出现故障的无人机按照原路径返回至起点或指定地点；所述编队集群返航模块是在无人机编队集群完成任务后，按照原路径返回至起点或指定地点；所述编队集群管理模块通过地面设备及场地，对无人机编队集群进行日常维护及管理；所述电源模块用于为所述控制装置提供电源；所述挂载模块用于农业无人机挂载辅助设备。