[发明专利]一种用于自动操控的无人机植保监控系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于自动操控的无人机植保监控系统及方法，其中用于自动操控的无人机植保监控系统包括深度数据采集单元、GIS处理单元、自动控制单元，通过深度数据采集单元、彩色数据采集单元分别采集农田的深度信息和彩色信息，通过GIS处理单元分析处理后得到农田中种植了农作物的区域，通过自动控制单元控制无人机在农田中精准且不遗漏地对农作物进行植保。

技术领域

本发明涉及无人机植保技术领域，具体涉及一种用于自动操控的无人机植保监控系统及方法。

背景技术

现行的无人机植保技术依赖于专业的飞手，飞手是指拥有专业的无人机操控技术的技术人员。植保作业对飞手的要求非常高，在目视飞行的距离内，飞手必须要做到锁高、直线、匀速飞行。飞手在操控无人机对农林地进行植保时，由于视线的阻碍以及人为操控的局限性，即使是拥有无人机专业操控技能的飞手，也很难控制无人机精准地对农作物进行植保，并且不能保证无人机对农田的每一个地方都进行了植保。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种用于自动操控的无人机植保监控系统及方法，可以自动操控无人机精准且不遗漏地对农田进行植保。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种用于自动操控的无人机植保监控系统，包括深度数据采集单元、GIS处理单元、自动控制单元；

所述深度数据采集单元，用于采集农田的深度点云数据并将深度点云数据存储为集合D＝{d₁,d₂,……,d_m}，其中d_i＝(X_i,Y_i,Z_i)，X_i、Y_i、Z_i分别表示第i点在直角坐标系X-Y-Z下的坐标值，所述直角坐标系的X-Y平面为水平面，i＝1,2,……,m，m为集合D中点的总数；

所述GIS处理单元，用于从深度数据采集单元获取集合D，提取集合D内第i点的Z_i，根据Z_i区分第i点的对应的位置是否有种植农作物，若第i点对应的位置有种植农作物，则将di放置在集合A中，提取集合A内第k点的X_k、Y_k，k＝1,2,……,n，n为集合A中点的总数。

所述自动控制单元，用于从GIS处理单元获取X_k、Y_k，根据X_k、Y_k规划无人机的飞行路径。

当无人机在农田中飞行时，深度数据采集单元采集农田的深度点云数据并存储为集合D，集合D内的每个元素代表每一个点，每个元素都存储了每一个点在三维的直角坐标系X-Y-Z下的坐标值，也即集合D内第i个元素d_i存储了第i点的X_i、Y_i、Z_i。直角坐标系的X-Y平面为水平面，Z轴对应的方向是垂直于水平面的。

在农田中有种植农作物的位置和没有种植农作物的位置在高度上有明显区别的，无人机所采集的Z_i是不同的，因此可以根据第i点的Z_i区分第i点对应的位置是否有种植农作物。因为有种植农作物的位置需要无人机去植保，该位置必须包含在无人机的飞行路径上，所以GIS处理单元将根据Z_i判断为对应的位置有种植农作物的点均放置在集合A中。

自动控制单元根据集合A内各个点的X_k、Y_k、Z_k，规划无人机在农田进行植保的飞行路径，可以使得无人机在需要植保区域内进行精准且不遗漏地植保。

进一步地，所述自动控制单元包括作业时间计算模块、距离计算模块、路径规划模块；