[发明专利]一种飞行过程中定量喷洒的控制方法以及控制装置

说明书

技术领域

本发明属于航空喷洒作业技术领域，特别是指搭载喷洒泵的无人机的飞行喷洒控制，具体涉及一种飞行过程中定量喷洒的控制方法以及控制装置。

背景技术

随着农业现代化的发展，飞行器已经被广泛的应用于农药喷洒中，以提高向农作物喷洒农药的效率；而飞行器在喷洒农药时，其农药喷洒的均匀性对农作物的成长有着重要的影响。植保无人机作为一种新型农业植保设备，它主要由无人机携带喷洒设备组成，应用于对农田、林地和城市绿化地的农药植保喷洒任务。

植保无人机喷洒设备的工作方式直接影响到农药喷洒的最终效果。目前，农业植保无人机的喷洒系统基本上是控制喷头的开启和关闭，在飞行过程中保持一个恒定的喷洒速度进行作业。由于农业植保无人机在施药过程中受操控手人为操纵的影响，一成不变的农药喷洒速度无法保证农药雾滴在作物上的有效附着量和均匀分布率，进而影响施药的效果。

在实际应用过程中，受到气象条件、环境情况、操作手技能水平等因素的影响，无人机飞行速度难以保持恒定，尤其是在进入作业区域初期、转弯掉头等环节速度变换范围较大，此时，按照固定的流量进行喷洒作业时，会导致药液喷洒不均匀，发生过度喷洒和开量不足的情况。某些植保无人机使用微型涡轮流量传感器对流量进行检测和反馈控制，但涡轮流量计，输出滞后较为严重，飞行速度变化时，易导致喷洒流量震荡变化，因此，在实际作业中也难以满足流量控制的实时性要求。

目前也存在一些控制方案，这些现有的控制方案主要包括：1)水泵的开量通过人为操控遥控器等输入设备输入；2)控制水泵的开量和飞行器的速度形成线性关系。上述第1)种方案的缺陷在于，用户体验较差，容易造成过喷和漏喷，喷洒效果较差，体现不了农业植保的“人性化”和“智能化”；第2)种方案的缺陷在于，不同的水泵(包括水泵的类型、工作功率等不同)的喷洒效果不一致。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，根据本发明的一个方面，提供一种飞行过程中定量喷洒的控制方法，其用于装载喷洒泵的飞行器的喷洒控制，包括如下步骤：

a.确定所述喷洒泵在单位面积B的单位面积喷洒量A；

b.基于所述喷洒泵的单位面积B和单位面积喷洒量A以及所述飞行器的实时飞行速度V和喷幅L设定所述喷洒泵的预期开量S；

c.采集所述喷洒泵的实时开量；

d.基于所述实时开量校准所述喷洒泵以达到所述预期开量。

优选地，所述预期开量基于如下公式获得：S＝(3A/2B)*L*V。

优选地，所述步骤a包括以下步骤：

a1.调取所述飞行器的历史飞行距离以及所述喷洒泵的历史喷洒量；

a2.基于所述历史飞行距离以及所述历史喷洒量确定单位距离喷洒量；

a3.基于所述飞行器的预期飞行轨迹以及所述单位距离喷洒量确定所述单位面积喷洒量。

优选地，所述步骤a1包括如下步骤：

a11.所述飞行器搜索地面的标识信息，基于所述标识信息调取所述飞行器的历史飞行距离以及所述喷洒泵的历史喷洒量。

优选地，所述步骤a中，由用户自行确定所述喷洒泵在单位面积B 的单位面积喷洒量A。

优选地，所述步骤d包括如下步骤：

d1.计算所述实时开量与所述预期开量的数据差；

d2.基于所述数据差调整所述喷洒泵的输出功率。

根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步骤d2包括如下步骤：

d21.获取所述飞行器向所述喷洒泵的实时输出电压，所述实时输出电压与所述实时开量相对应；

d22.基于所述数据差确定所述喷洒泵的补偿输出电压并计算所述实时输出电压和所述补偿输出电压的和得到预期输出电压；

d23.向所述喷洒泵输出预期输出电压。

根据本发明的另一方面，还提供一种飞行过程中定量喷洒的控制装置，其用于执行前述任一项所述的控制方法，包括：

第一确定装置，其用于确定所述喷洒泵的单位面积B和单位面积喷洒量A；

设定装置，其用于基于所述喷洒泵的单位面积B和单位面积喷洒量 A以及所述飞行器的实时飞行速度V和喷幅L设定所述喷洒泵的预期开量S；

采集装置，其用于采集所述喷洒泵的实时开量；

校准装置，其用于基于所述实时开量校准所述喷洒泵以达到所述预期开量。

优选地，所述第一确定装置包括：

搜索装置，其用于搜索地面的标识信息；