[发明专利]一种植保无人机作业航线规划方法及系统在审

专利信息
申请号: 201910890223.2 申请日: 2019-09-20
公开(公告)号: CN110488873A 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 陈生海;蒋丰盈;黄利军;谷婷;米贤武;肖滢芊 申请(专利权)人: 怀化学院
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10;H02J7/35;H04L29/08;H04W4/024;H04W4/40;H04W4/80;H04W64/00
代理公司: 43205 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 代理人: 宁星耀<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 418008 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 植保 航线规划 喷洒 小时生产率 避障模块 评价模块 太阳能供电模块 视频监控模块 无线遥控模块 可靠性系数 时间利用率 事故发生率 财产安全 导航模块 人身安全 显示模块 效果参数 主控模块 作业效率 云服务 喷药 劳动生产率 航线 飞行 种植 改进
【权利要求书】:

1.一种植保无人机作业航线规划系统,其特征在于,所述植保无人机作业航线规划系统包括:

太阳能供电模块,与主控模块连接,用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能为植保无人机供电;

视频监控模块,与主控模块连接,用于通过摄像机对植保无人机作业场景进行视频监控;

主控模块,与太阳能供电模块、视频监控模块、无线遥控模块、飞行模块、航线确定模块、导航模块、喷洒模块、避障模块、评价模块、云服务模块、显示模块连接,用于通过主控芯片控制各个模块正常工作;

无线遥控模块,与主控模块连接,用于通过无线通信设备进行无线遥控植保无人机作业;

飞行模块,与主控模块连接,用于通过螺旋桨进行飞行操作;

航线确定模块,与主控模块连接,用于确定植保无人机作业航线;所述航线确定模块包括蓝牙航线监测器组成的蓝牙监测网络、植保无人机航线确定芯片;所述的蓝牙航线监测器用于通过网络将获得到的作业范围内所有作业范围需植保的信号强度数据发送到所述植保无人机航线确定芯片;所述植保无人机航线确定芯片用于计算出作业范围位置并通过网络服务接口将数据提供给导航模块;所述的作业范围通过内置蓝牙模块连接导航模块并向导航模块提供步态、姿态、行走方向数据;所述的蓝牙航线监测器包括低功耗蓝牙检测芯片和网络模块,作业范围内置蓝牙模块定时发送广播数据,所述低功耗蓝牙检测芯片通过扫描周围的蓝牙设备型号,过滤出作业范围的蓝牙数据包,得到作业范围蓝牙信号强度;所述植保无人机航线确定芯片将各个蓝牙航线监测器发送的作业范围的UUID和信号强度的数据对,按照UUID作为主键进行数据更新;需要对某个UUID的设备进行定位计算时,就取出该UUID对应各蓝牙航线监测器最新发来的信号强度数据,进行航线确定计算;

导航模块,与主控模块连接,用于通过导航器根据确定的航线进行作业;所述导航模块包括北斗植保无人机服务器、计算机和控制组件、植保无人机显示屏,北斗植保无人机服务器与植保无人机连接通信,用以发送指令和接收数据,计算机和控制组件用以发送控制指令,植保无人机显示屏用以接收解析和统计数据、实现实时航线作业监测;所述导航器设置有多个,分布在不同区域,包括GNSS信号接收模块、数据处理转换模块;所述数据处理转换模块与北斗植保无人机服务器、GNSS信号接收模块连接,北斗植保无人机服务器通过RDSS通信链路接收下行信号并输出给数据处理转换模块,数据处理转换模块收到下行信号后对通信内容解析,按照要求对植保无人机进行参数配置,并将导航数据进行编排,通过北斗植保无人机服务器和RDSS链路发送给主控模块;

喷洒模块,与主控模块连接,用于通过喷洒机构对农田进行喷洒作业;

避障模块,与主控模块连接,用于通过避障机构进行对障碍进行躲避;通过在植保无人机本体下方安装的测距装置测量植保无人机与降落点之间的高度;通过在植保无人机本体下方安装的摄像机采集植保无人机降落区域的图像;

评价模块,与主控模块连接,用于通过评价程序对植保无人机作业绩效进行评价;通过评价程序将机载作业信息采集装置记录植保无人机的作业幅宽、采集植保无人机的飞行轨迹点的坐标以及统计植保无人机的作业班次时间,及植保无人机的作业幅宽、飞行轨迹点的坐标和作业班次时间发送到云服务器;

云服务模块,与主控模块连接,用于通过云服务器对植保无人机作业数据进行处理;

显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示监控植保无人机作业视频数据、绩效评价数据。

2.如权利要求1所述的植保无人机作业航线规划系统,其特征在于,所述导航模块根据确定的航线进行作业中,连通北斗植保无人机服务器,按照需求发出指令,指令通过北斗植保无人机服务器经RDSS链路,向对应的远端监测分系统的指定ID的北斗植保无人机服务器发送;

北斗植保无人机服务器收到通信后,输入数据处理转换模块,由数据处理转换模块按照接口协议进行解析,根据解析内容,向对应设备发出控制指令,进行参数设置,导航终端按照要求向数据处理转换模块输出导航数据,数据处理转换模块对其内容进行解析编排,再通过北斗植保无人机服务器经RDSS链路发向主控模块;

北斗植保无人机服务器收到通信内容后,根据协议进行解析,并将各个区域的计算统计结果进行实时显示。

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