[发明专利]农药喷洒无人机的防喷药漂移方法、系统及存储介质有效

专利信息
申请号: 202110553262.0 申请日: 2021-05-20
公开(公告)号: CN113303306B 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 王秀国;刘通;郑晓 申请(专利权)人: 中国农业科学院烟草研究所(中国烟草总公司青州烟草研究所)
主分类号: A01M7/00 分类号: A01M7/00;B64D1/18
代理公司: 佛山粤进知识产权代理事务所(普通合伙) 44463 代理人: 耿鹏
地址: 266101 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 农药 喷洒 无人机 防喷药 漂移 方法 系统 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法,其特征在于,包括:

获取无人机在进行农药喷洒时的风速信息;

建立所述风速信息和喷施压力关系数据库,通过所述数据库根据获取的风速信息匹配喷头的喷施压力;

建立雾滴受力模型,根据所述雾滴受力模型分析雾滴的位置信息;

通过分析所述位置信息,生成修正信息,进行雾滴的漂移修正;

所述建立所述风速信息和喷施压力关系数据库,通过所述数据库根据获取的风速信息匹配喷头的喷施压力,具体为:

采集无人机在进行施药时环境风速信息,将所述风速信息进行均值处理;

将无人机喷施压力于所述风速信息进行匹配,引入风速信息和喷施压力的匹配序列模型;

预设喷施压力的多重阈值,根据所述匹配序列模型将风速信息特征和阈值信息进行分割提取,同时将风速信息与阈值进行关联;

建立风速信息与喷施压力的映射关系,并将所述映射关系进行储存,建立风速信息和喷施压力关系数据库;

所述的建立雾滴受力模型,其所述雾滴受力模型表达式具体为:

其中,表示雾滴速度,表示环境风速,表示喷施药液初始速度,表示雾滴雷诺数,表示药液密度,表示雾滴密度,表示雾滴质量。

2.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法,其特征在于:所述的根据雾滴受力模型分析雾滴的位置信息,其中雾滴位置信息计算公式具体为:

其中,表示在时刻雾滴的位置信息,表示雾滴在时刻的速度信息,表示环境风速信息,表示雾滴的状态参数信息,表示在时刻的观测噪声信息。

3.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法,其特征在于:所述的通过分析所述位置信息,生成修正信息,进行雾滴的漂移修正,具体为:

根据所述雾滴颗粒受力模型分析雾滴位置信息;

将所述雾滴位置信息与预设位置进行比较,得到位置偏差率;

判断所述位置偏差率是否大于预设位置偏差率阈值;

若大于,则计算雾滴的漂移距离,根据所述漂移距离生成修正信息,通过修正信息对雾滴运动轨迹进行修正。

4.根据权利要求3所述的一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法,其特征在于:所述的通过修正信息对雾滴运动轨迹进行修正,具体为:

所述修正信息反馈到无人机控制模块,所述无人机控制模块通过对修正信息进行分析,提取漂移距离特征;

将雾滴漂移距离特征与旋翼转速相关联,同时预设旋翼转速阈值区间;

将漂移距离特征进行区间判定,根据所述漂移距离特征与阈值的比较结果,确定对应的旋翼转速阈值区间;

控制模块提取旋翼转速信息,通过所述转速信息控制无人机旋翼转速形成涡流,对雾滴运动轨迹进行修正。

5.一种农药喷洒无人机的防喷药漂移系统,其特征在于,该系统包括:存储器、处理器,所述存储器中包括一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法程序,所述一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:

获取无人机在进行农药喷洒时的风速信息;

建立所述风速信息和喷施压力关系数据库,通过所述数据库根据获取的风速信息匹配喷头的喷施压力;

建立雾滴受力模型,根据所述雾滴受力模型分析雾滴的位置信息;

通过分析所述位置信息,生成修正信息,进行雾滴的漂移修正;

所述建立所述风速信息和喷施压力关系数据库,通过所述数据库根据获取的风速信息匹配喷头的喷施压力,具体为:

采集无人机在进行施药时环境风速信息,将所述风速信息进行均值处理;

将无人机喷施压力于所述风速信息进行匹配,引入风速信息和喷施压力的匹配序列模型;

预设喷施压力的多重阈值,根据所述匹配序列模型将风速信息特征和阈值信息进行分割提取,同时将风速信息与阈值进行关联;

建立风速信息与喷施压力的映射关系,并将所述映射关系进行储存,建立风速信息和喷施压力关系数据库;

所述的建立雾滴受力模型,其所述雾滴受力模型表达式具体为:

其中,表示雾滴速度,表示环境风速,表示喷施药液初始速度,表示雾滴雷诺数,表示药液密度,表示雾滴密度,表示雾滴质量。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中包括一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法程序,所述一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法程序被处理器执行时,实现如权利要求1至4中任一项所述的一种农药喷洒无人机的防喷药漂移方法的步骤。

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