[发明专利]植保无人机集群系统及植保方法

说明书

本发明公开了一种植保无人机集群系统，包括：任务地面站、无人机地面站和由N架植保无人机组成的植保无人机集群；植保无人机集群通过自组网模块组与任务地面站相连、通过数传模块组与无人机地面站相连，实现任务指令、协同指令和应急操作指令的实时传输。本发明自动化程度高，在植保任务过程中，任务地面站可以自动完成任务规划、重规划、集群起飞、集群开始任务、集群返航等一系列动作，对操作人员的依赖较低；本发明植保效率高，通过操作任务地面站和无人机地面站即可实现植保无人机集群的并行工作和实时监测，人员利用效率高，多架植保无人机协同执行植保任务，缩短了任务时间，大大提高任务效率。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及智能化程度较高的植保无人机集群系统及植保方法。

背景技术

近年来，随着无人机行业的迅速发展，专业级植保无人机在农田作业中得到了广泛的应用。现有植保技术通常是由一名植保无人机飞手单独操作一架植保无人机进行喷洒作业，作业过程中通过自动飞行程序来进行控制，飞手只需要在紧急情况下对无人机进行应急操作，人员利用效率不高。

无人机集群技术作为一种新兴的技术形态具有智能程度高、协同能力强、环境适应性强等特点，且相关技术日趋成熟，应用于植保无人机领域可以大大提高植保无人机操作人员的利用率，喷洒作业的速度也可以得到大幅提升。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供植保无人机集群系统及植保方法。

本发明公开了一种植保无人机集群系统，包括：任务地面站、无人机地面站和由N架植保无人机组成的植保无人机集群；

所述植保无人机集群通过自组网模块组与所述任务地面站相连、通过数传模块组与所述无人机地面站相连，实现任务指令、协同指令和应急操作指令的实时传输。

作为本发明的进一步改进，所述任务地面站通过所述自组网模块组向所述植保无人机集群上传任务航线的规划结果和任务过程中的重规划结果，以及接收所述植保无人机集群的传感器数据。

作为本发明的进一步改进，所述任务地面站加载二维数字地图，用于植保任务规划和计算，确定植保无人机的出动架数、架次，以及每架植保无人机的飞行速度、飞行高度、喷幅宽度、喷雾流量、喷洒区域和飞行航线；任务地面站操作人员对喷洒任务的规划方案进行检查，根据农田和农作物实际情况，进一步修订所述植保无人机集群出动方案；在任务过程中，操作人员对任务执行情况进行实时监测，当出现重喷、漏喷、无药、断药问题时进行任务重新规划。

作为本发明的进一步改进，所述无人机地面站通过所述数传模块组向所述植保无人机集群上传紧急情况下的应急指令，以及接收所述植保无人机集群的飞行参数和飞行状态。

作为本发明的进一步改进，所述无人机地面站通过可视化界面监控所述植保无人机集群的实时飞行动态，便于无人机地面站操作人员做出应急处理，在植保无人机出现紧急情况时，操作人员通过无人机地面站将植保无人机切换至悬停模式、返航模式或手动模式，避免危险的发生。

作为本发明的进一步改进，所述自组网模块组包括地面端自组网模块和安装在每架植保无人机上的机载端自组网模块，所述地面端自组网模块与所有机载端自组网模块通过Mesh组网相互通信，所有所述机载端自组网模块之间组网通信；

所述数传模块组包括地面端数传模块和安装在每架植保无人机上的机载端数传模块，所述地面端数传模块与机载端数传模块一一对应通信。

作为本发明的进一步改进，所述植保无人机包括：飞行平台、动力装置、飞控系统、任务控制板、所述机载端自组网模块、所述机载端数传模块、传感器组和喷洒系统；

所述飞行平台为旋翼无人机平台，用于为所述植保无人机的其他组成部分提供平台；

所述动力装置包括电机、电调、螺旋桨和电池，用于为植保无人机的飞行提供动力；