[发明专利]一种植保无人机自动加药系统及方法

权利要求书

1.一种植保无人机自动加药系统，其特征在于，包括：机载系统和地面基站；所述机载系统检测到植保无人机剩余药量不足时返回所述地面基站，所述地面基站对所述植保无人机进行加药；

其中，所述机载系统包括：液位传感器、预测系统和控制系统；所述液位传感器采集所述植保无人机的药箱的剩余药量数据，将所述剩余药量数据上传到所述预测系统；所述预测系统预先设定喷洒面积；所述预测系统根据所述剩余药量数据判断是否进行加药；确定需要加药后，所述控制系统控制所述植保无人机返回所述地面基站；

所述地面基站包括：基站控制系统和加药装置；所述基站控制系统与所述加药装置电性连接；所述基站控制系统控制加药装置对植保无人机进行加药。

2.根据权利要求1所述的一种植保无人机自动加药系统，其特征在于，所述预测系统包括：

阈值设定模块，用于预先设定所述植保无人机返航加药的阈值；

液位比较模块，用于将检测到的药箱液位与液位阈值比较;

定位模块，用于定位所述植保无人机的位置，与所述基站控制系统进行通信，确保所述植保无人机返回所述地面基站；

机载通信模块，用于所述机载系统与所述地面基站信息交互。

3.根据权利要求1所述的一种植保无人机自动加药系统，其特征在于，所述控制系统还包括：陀螺罗盘和方位修正模块；所述方位修正模块用于在植保无人机返航并降落时，结合地面罗盘数据和所述陀螺罗盘，计算出植保无人机与地面基准的距离、高度以及罗盘偏移角度，对植保无人机的降落的位置 和方向进行修正，使所述植保无人机停靠在所述地面基站的唯一位置和唯一方向。

4.根据权利要求3所述的一种植保无人机自动加药系统，其特征在于，所述地面基站还包括：地面罗盘和基站通信模块；所述地面罗盘用于采集地面罗盘数据；基站通讯模块用于实现所述地面罗盘和所述陀螺罗盘之间数据交互。

5.一种植保无人机自动加药方法，其特征在于，具体步骤包括如下：

S1.在植保无人机作业过程中，液位传感器采集药箱内剩余药量数据；

S2.预测系统将检测到的药箱液位与液位阈值比较：

S3.预测系统控制植保无人机返航，降落并停靠到基站的唯一位置和唯一方向；

S4.地面基站探测到无人机停靠后，对停靠的无人机进行加药操作。

6.根据权利要求5所述的一种无人机自动加药方法，其特征在于，S2具体包括：（1）如果药箱液位不小于液位阈值，返回步骤S1继续进行液位实时检测；

（2）如果药箱液位小于液位阈值，进入步骤S3；

（3）根据预测系统预先设定的喷洒面积，完成喷洒任务前的最后一次喷洒时，若剩余药量小于液位阈值，能够完成喷洒任务，则植保无人机完成任务进行返航。

7.根据权利要求5所述的一种无人机自动加药方法，其特征在于，S3具体包括：

S31.控制系统控制植保无人机开始返航，并通过定位模块的定位数据返回到地面基站上方；

S32.植保无人机开始降落，在降落过程中，机载通信模块保持与基站通信模块的通讯，接收来自地面基站的罗盘数据；

S33.控制系统结合地面罗盘数据和陀螺罗盘数据，计算出植保无人机与地面基准的距离、高度以及罗盘偏移角度，对植保无人机的降落的位置和方向进行修正，使植保无人机停靠在基站的唯一位置和唯一方向。