[发明专利]一种植保固定翼无人航迹规划控制方法

摘要

本发明公开了一种植保固定翼无人机航迹规划控制方法，包括无人机飞行控制系统、无人机地面控制站、飞行参数获取模块、图像采集与处理模块、飞行姿态控制模块、喷施控制模块、以及电源模块。图像采集与处理模块通过遥感拍摄地面喷施作业区域图像，基于图像处理算法，获取喷施作业区域面积，植被种类、植被行数、植被列数，并将该数据传输给无人机飞行控制系统，无人机根据待作业区域图像，进行单架次航迹规划或者多架次航迹规划，实现喷施作业能耗最小，避免喷施药液量的浪费。

主权项

1.一种植保固定翼无人航迹规划控制方法，其特征在于，包括多架次无人机，无人机飞行控制模块、无人机地面控制站、飞行参数获取模块、图像采集与处理模块、飞行姿态控制模块、喷施控制模块、以及电源模块；航迹规划控制方法具体如下：/n步骤1：无人机及地面控制站上电自检，地面控制站发送控制指令，进行飞行控制系统初始化，喷施控制模块初始化，图像采集与处理模块初始化；/n步骤2：进入自动巡航变量喷施流程，图像采集与处理模块启动，通过高清摄像机获取待作业区域的植被图像，经图像处理算法后，得到植被图像数据；/n步骤3：对上述植被图像数据进行计算，判断待作业区域面积与喷药箱容量之间的关系，若喷药箱药液容量足够完成作业区域喷施，则执行单架次区域航迹规划，进入步骤4，否则执行多架次接续喷施航迹规划，进入步骤8；/n步骤4：对作业区域进行图像灰度处理，获得作业区域边界坐标，利用栅格地图法进行地图构建，进行往复作业航迹路线规划；/n步骤5：判断无人机当前飞行高度，当无人机飞行高度低于高度第一阈值H1时，发送信号到无人机飞行控制系统，控制无人机拉升舵机，增加飞行高度；当无人机飞行高度处于高度第二阈值H2±0.5m时，进入步骤6；/n步骤6：判断无人机当前飞行速度，当无人机飞行速度低于速度第一阈值V1时，发送信号到无人机飞行控制系统，控制无人机加大油门舵机，提高飞行速度；当无人机飞行速度在速度第二阈值V2±0.5m/s时，进入步骤7；/n步骤7：读取图像采集与处理模块缓存的植被图像数据，根据经验函数，计算变量喷施控制信号；驱动电磁阀，开启喷施作业，并实时读取喷药箱液位传感器数据，判断药液容量，当药液容量低于容量第一阈值L1时，通知无人机返航；/n步骤8：进入药液补充与中途返航点计算，确定多架次无人机的中途接续换航点，进行各架次喷药量和返航点优化计算；/n步骤9：多架次无人机按序进行指定作业区域变量喷施作业。/n