[发明专利]一种航空施药系统及方法

权利要求书

1.一种航空施药系统，其特征在于，包括：水平云台和高度测量系统；所述水平云台转动安装在施药用飞机上，所述水平云台可保持水平状态，所述高度测量系统设置在所述水平云台上，所述高度测量系统包括激光测距模块和微波雷达测距模块；

还包括：施药用喷头；所述喷头与所述水平云台固定连接；所述水平云台用于带动所述施药用喷头转动；在所述飞机的姿态发生倾斜时，通过控制所述水平云台转动，以使所述水平云台保持水平；所述激光测距模块用于检测所述飞机与植被顶部之间的机载相对高度；所述微波雷达测距模块用于检测所述飞机与地面之间的机载基准高度；所述航空施药系统用于根据所述机载相对高度与所述机载基准高度获取植被高度，并根据所述机载相对高度与所述植被高度对施药进行控制调节；所述水平云台带动所述施药用喷头的转动角度基于所述机载相对高度及所述施药用喷头的有效施药幅度确定，所述有效施药幅度基于植被区域的大小确定；

所述高度测量系统用于根据所述机载相对高度和所述机载基准高度进行对比分析，判断地面上的植被区域，根据所述植被区域进行施药；所述高度测量系统还用于根据所述机载相对高度和所述机载基准高度进行对比分析，获得设定区域内的植被覆盖率，根据所述植被覆盖率对施药进行控制调节；

所述植被覆盖率η＝(n-n₁)/n；

其中，n为所述激光测距模块中的激光发射器发射信号的总数，n₁为激光信号打到土壤表面的数量。

2.根据权利要求1所述的航空施药系统，其特征在于，所述喷头通过电磁阀与药箱相连。

3.根据权利要求2所述的航空施药系统，其特征在于，还包括：数据处理模块和控制器；所述数据处理模块分别与所述激光测距模块和所述微波雷达测距模块相连，所述控制器分别与所述数据处理模块和电磁阀相连。

4.根据权利要求3所述的航空施药系统，其特征在于，所述水平云台与电机相连，所述电机与所述控制器相连，所述电机用于带动所述水平云台转动以保持水平状态或者带动水平云台转动实现扫描式喷洒施药。

5.一种利用上述权利要求1-4任一所述航空施药系统的施药方法，其特征在于，包括：

利用激光测距模块获得飞机与植被顶部之间的机载相对高度；

利用微波雷达测距模块获得飞机与地面之间的机载基准高度；

根据机载相对高度和机载基准高度获得植被高度；

根据机载相对高度和植被高度对施药进行控制调节。

6.根据权利要求5所述的施药方法，其特征在于，还包括：对机载相对高度和机载基准高度进行对比分析，判断地面上的植被区域，根据所述植被区域进行施药。

7.根据权利要求5所述的施药方法，其特征在于，还包括：对机载相对高度和机载基准高度进行对比分析，获得设定区域内的植被覆盖率，根据所述植被覆盖率对施药进行控制调节。

8.根据权利要求6所述的施药方法，其特征在于，还包括：根据所述机载相对高度和所述植被区域的大小，对水平云台的扫描转动角度进行控制。

9.根据权利要求5所述的施药方法，其特征在于，所述机载基准高度为微波雷达测距模块多次测量结果的平均值；所述机载相对高度为激光测距模块多次测量结果的平均值与第一修正系数的乘积；所述植被高度为微波雷达测距模块与激光测距模块多次测量结果对应差值的平均值与第二修正系数的乘积。

10.根据权利要求7所述的施药方法，其特征在于，所述植被覆盖率为微波雷达测距模块与激光测距模块测量结果的差值大于预设阈值的次数与总测量次数的比值。