[发明专利]无人机自动喷洒控制方法、系统及无人机喷洒控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机自动喷洒控制方法、无人机自动喷洒控制系统以及无人机喷洒控制系统。

背景技术

现有的无人机喷洒控制主要分两种：非智能的开关型控制和具备GPS速度控制的变量喷洒控制。

非智能的普通控制器功能简单，只具备基本的喷洒功能，无法根据飞机的飞行速度进行精准的喷洒速度控制，容易造成药业喷洒不均。

具备GPS速度控制的变量喷洒控制器可以根据提前设计好的喷洒速度进行计算，结合自带GPS接收机实时测量飞机飞行速度，进而较为准确的控制喷洒速度。这种方案有了很大的进步，但是仅仅测量GPS速度不能得到飞机的姿态信息，而实际飞行中飞机的姿态会在转弯或侧向风的影响下发生一定的倾转，此时飞机的喷洒覆盖面减小，应该实时减小喷洒速度。因此，安装GPS的喷洒控制器是无法解决飞机姿态带来的影响，依然会在喷洒时造成不均匀喷洒。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机自动喷洒控制方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种无人机自动喷洒控制方法，所述无人机自动喷洒控制方法包括以下步骤：

步骤1：预设喷洒参数，并使无人机飞向作业区域进行喷洒；

步骤2：实时获取无人机飞行速度以及滚转姿态角；

步骤3：实时计算当前喷洒速度，并实时获取当前流量；

步骤4：通过PID控制方法计算输出控制量，并将该输出控制量反馈给驱动泵，控制驱动泵实时调整流量；

步骤5：重复所述步骤2至所述步骤4，直至喷洒完成。

优选地，所述步骤1中的预设喷洒参数包括喷幅以及喷洒量。

优选地，所述步骤2中的飞行速度以及滚转姿态角通过GPS、陀螺仪或者飞机飞控导航数据获得。

优选地，所述步骤3中的喷洒速度采用如下公式进行计算：

其中，

P_p为当前喷洒速度；P_set为喷洒量；v为当前无人机飞行速度；L为喷幅；K为常数，表示每亩标准面积，即666.67m²/亩。

优选地，所述步骤4中的采用如下公式计算控制量：

U＝K_p*e₀+K_i*e_sum+K_d*e_k(2)；其中，

其中U为输出控制量；e₀为当前流量值与测量值之差；e_sum为历史e₀累计和；e_k为前一时刻流量差与当前时刻流量差之差。

本申请还提供了一种无人机自动喷洒控制系统，所述无人机自动喷洒控制系统包括：喷洒参数设置模块，所述喷洒参数设置模块用于预设喷洒参数；无人机飞控模块，所述无人机飞控模块用于控制所述无人机飞行以及无人机喷洒；陀螺仪，所述陀螺仪用于获取所述无人机的滚转姿态角；GPS模块，所述GPS模块用于获取无人机的位置以及无人机的飞行速度；PID控制器，所述PID控制器用于通过PID控制方法计算输出控制量；流量计，所述流量计用于实时测量当前喷洒的流量；驱动泵，所述驱动泵用于接收所述输出控制量，并根据所述输出控制量工作。

本申请还提供了一种无人机喷洒控制系统，所述无人机喷洒控制系统包括选择模块、手动流量控制系统、手动功率控制系统以及无人机自动喷洒控制系统；其中，所述手动流量控制系统用于通过设定的喷洒流量进行闭环控制，从而进行定流量喷洒；所述手动功率控制系统用于通过设定功率百分比的方式，进行固定功率喷洒；所述无人机自动喷洒控制系统为如权利要求6所述的无人机自动喷洒控制系统；所述选择模块用于在所述手动流量控制系统、手动功率控制系统以及无人机自动喷洒控制系统进行切换选择。

本发明中的无人机自动喷洒控制方法实时获取飞机的速度和姿态角；通过获取真实流量和压力，进行流量闭环控制。通过以上方案结合实现无人机喷洒流量的实时精准控制，防止在不同速度、倾角的情况下喷洒不均匀。相对现有技术具有如下优点：在不同速度和倾角的情况下能实时调节喷洒速度，避免喷洒不均。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的无人机自动喷洒控制方法的流程示意图。

具体实施方式