[发明专利]一种航空喷施的变浓度控制方法

权利要求书

1.一种航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过无人机先拍摄获取待作业区域的图像，并将获取的图像分成若干单元块，同时对各个单元块的病虫草害严重程度划分等级，形成病虫草害处方图，并传输到无人机的单片机中；

(2)通过以下公式计算出水箱泵和药箱泵转一圈时的排量：

q＝2πRr²

其中，q为水箱泵或药箱泵的排量，R为水箱泵或药箱泵的转辊子外切圆半径，r为水箱泵或药箱泵的泵管内径；

通过以下公式计算出水箱泵和药箱泵的管道流量：

Q＝nq

其中，Q为水箱泵或药箱泵的流量，n为水箱泵或药箱泵的转速；

(3)通过改变比较寄存器值的大小改变PWM的占空比，从而改变水箱泵和药箱泵的转速，进而获取不同的管道流量，分别得出比较寄存器值与水箱泵的管道流量的线性关系以及比较寄存器值与药箱泵的管道流量线性关系；

(4)单片机根据步骤(1)中的各个单元块的病虫草害严重程度设定每个单元块对应的施药浓度；同时，根据步骤(3)中的两个线性关系，对应得出每个单元块对应施药浓度的水量和药量，从而得出对应的水箱泵的比较寄存器值和药箱的比较寄存器值；

(5)作业时，单片机根据此时待施药的单元块匹配对应的水箱泵的比较寄存器值以及药箱泵的比较寄存器值，调节水箱泵和药箱泵的转速，从而实现调节流出水箱的水总量和流出药箱的药总量，进而在混药箱中混合得出与待施药的单元块匹配的药液浓度，最后进行喷施工作，完成变浓度的喷施。

2.根据权利要求1所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，无人机搭载光谱相机或高光谱相机，在拍摄图像前合理规划拍摄飞行航线，再根据该拍摄飞行航线进行拍摄图像。

3.根据权利要求2所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，采用图像处理的方式将各个单元块进行病虫草害的严重程度的等级划分，得出等级信息。

4.根据权利要求1所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，所述水箱泵和药箱泵均为蠕动泵。

5.根据权利要求1所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，喷施农药前，分别对比较寄存器、计数器和定时器以及I/O口设置进行初始化；喷药时，单片机接受到喷药信号，根据单元块的作业面积以及作业速度设置延时函数，开始读取需要喷施农药的单元块的等级信息，匹配对应的比较寄存器值，开始调节水箱泵和药箱泵的转速，在混药箱内配出对应浓度的农药，最后再通过喷施植保无人机上的机载施药模块进行农药喷施。

6.根据权利要求1所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，设定计数器的值；当计数器的值大于或等于比较寄存器值时，I/O口输出高电平(1)，水箱泵和药箱泵正常工作，实现单元块对应浓度的农药的配制；当计数器达到自动重装载值时，重新归零，水箱泵和药箱泵停止工作，完成农药配制；对下一个单元块的区域进行喷施农药是，计数器重新向上计数，重新针对下一个单元块进行对应浓度的农药的配制，依次循环进行作业。

7.根据权利要求1所述的航空喷施的变浓度控制方法，其特征在于，所述单片机为51系列单片机、PIC系列单片机或STM32系列单片机。