[发明专利]基于无人机的农药养护系统

说明书

本发明提供一种基于无人机的农药养护系统，包括无人机组、调度终端和移动补给站，无人机组包括监测无人机和养护无人机，养护无人机依据调度终端的养护指令，由规划路径执行喷洒任务；调度终端依据养护需求和监测无人获取的探测信息，将目标区域的治理需求进行网格化细分，生成农药精准养护需求，进而计算得出养护方案，养护方案包含每台养护无人机的规划路径和移动补给站的指定位置，并依据养护方案分别发送养护指令给移动补给站和养护无人机；该系统，与传统无人机在区域内无法均匀喷施相比，通过网格精细化养护需求，并通过调度终端生成优化的无人机喷洒路线，能够实现精准喷药精准喷施，能够保证农药喷洒均匀，农药残留低，并能够保护环境。

技术领域

本发明涉及一种基于无人机的农药养护系统。

背景技术

随着科学技术和互联网的发展，传统农业与数字信息时代相融合，精准农业逐渐成为当今世界农业发展的新潮流，另外随着我国农业供给侧结构性改革的不断推进，发展安全、节约、高效的精准农业成为新趋势，其中无人机这一新型的农业机械在我国农业发展中发挥着重要的作用，促进了我国农业现代化的进程。植物养护领域是精准农业重要的一部分。目前，传统的无人机植物养护难以实现农药精准按需喷洒，并出现喷洒不均匀的现象。因此，需要根据不均匀需求进行治理区域网格化细分，并在电量与药量受限的基础上，对无人机飞行路径进行高效的路径规划。

上述问题是在基于无人机的农药养护系统的设计过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的农药养护系统解决现有技术中存在的难以实现农药精准按需喷洒的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种基于无人机的农药养护系统，包括无人机组、调度终端和移动补给站，

无人机组：包括监测无人机和养护无人机，监测无人机依据调度终端的探测指令，到达指定区域获取探测信息，并回传给调度终端，探测信息包括目标区域植物的缺药信息、目标区域地理特征；养护无人机依据调度终端的养护指令，由规划路径执行喷洒任务；

调度终端：包括数据处理模块、无线通信模块和存储模块，无线通信模块用于与无人机组和移动补给站进行通信，数据处理模块依据养护需求和监测无人获取的探测信息，将目标区域的治理需求进行网格化细分，生成农药精准养护需求，进而计算得出养护方案，养护方案包含每台养护无人机的规划路径和移动补给站的指定位置，将所得养护方案分别发送养护指令给移动补给站和养护无人机，并将所得养护方案发送给存储模块进行存储；

移动补给站：依据调度终端的养护指令，将所需养护无人机、所需农药与所需充电桩送至指定位置。

进一步地，调度终端中，将目标区域的治理需求进行网格化细分，生成农药精准养护需求；具体为，将目标区域以养护无人机的喷洒长度为边长划分为若干正方体网格单元，并配置每个网格单元的待喷洒农药量，采用贪吃策略确定每台养护无人机的规划路径；在养护无人机确定返航移动补给站后，更新目标区域的各网格单元的待喷洒农药量，并重新由贪吃策略确定该养护无人机的规划路径。

进一步地，移动补给站包括车辆、车载终端、充电桩与农药箱，车载终端、充电桩与农药箱分别设于车辆上，车载终端与调度终端无线通信，充电桩用于为无人机组补充电量，农药箱用于为无人机组补充农药。

进一步地，调度终端采用以下调度过程：

S101、调度终端收到养护需求后，向监测无人机发送探测指令，使监测无人机起飞到养护需求的指定区域进行探测，监测无人机将获取的探测信息回传给调度终端；

S102、调度终端根据监测无人机回传的探测信息，结合养护无人机喷幅口径大小，将目标区域的治理需求进行网格化细分，生成农药精准养护需求；

S103、调度终端根据步骤S102所生成的农药精准养护需求，计算得到无人机养护方案；