[发明专利]一种无人机农田喷药作业自动控制系统

说明书

本发明公开了一种无人机农田喷药作业自动控制系统，包括：机载控制系统、太阳能供电模块、农田信息处理模块、GPS导航模块、喷药控制模块以及液位检测模块；太阳能供电模块为机载控制系统供电；农田信息处理模块与所述机载控制系统通过第一输入接口连接，GPS导航模块与机载控制系统通过第二输入接口连接；喷药控制模块与机载控制系统通过第一输出接口连接，液位检测系统与机载控制系统通过第二输出接口连接。本发明能够根据田间作物实际生长情况合理喷洒农药，有利于农作的生长，同时有利于精准农业的推广与应用。

技术领域

本发明涉及农业植保技术领域，更具体的说是涉及无人机农田喷药作业自动控制系统。

背景技术

在农作物生长过程中，喷药是预防病虫害的关键。应用小型无人机喷洒农药具有运行成本低、工作灵活、自动控制能力强等优点，逐步成为航空施药的重要发展趋势。

然而，由于农田环境复杂恶劣，无人机喷药技术多采用均布式喷洒，无法根据实际田间情况进行精准喷洒，灵活性较差；再加上现有的无人机喷药系统不能对剩余药量进行精准检测，在药量使用完后无人机仍然处于飞行状态，造成电量的浪费。

因此，如何提供一种能够实施精准喷洒及剩余药量检测的无人机农田喷药作业自动控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无人机农田喷药作业自动控制系统，可根据实际农田生长情况实现农田变量喷药作业，并能够对剩余药量进行检测，当剩余药量低于设定阈值时发出报警信息。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人机农田喷药作业自动控制系统，包括：机载控制系统、太阳能供电模块、农田信息处理模块、GPS导航模块、喷药控制模块、液位检测模块以及无线数据传输模块；

所述太阳能供电模块为所述机载控制系统供电，所述机载控制系统实时获取田间环境参数并存储；所述农田信息处理模块与所述机载控制系统通过第一输入接口连接，所述农田信息处理模块采集田间图像信息并分析计算得出使用的药量；所述GPS导航模块与所述机载控制系统通过第二输入接口连接，所述GPS导航模块定位作业农田位置；所述喷药控制模块与所述机载控制系统通过第一输出接口连接，所述液位检测系统与所述机载控制系统通过第二输出接口连接。在田间实施无人机变量喷药作业时，将该系统放置于无人机上，机载控制系统实时获取田间的温湿度参数以及无人机的飞行高度及速度参数，农田信息采集模块实时获取田间作物图像并通过图像处理技术得出所需使用的药量发送至机载控制系统，机载控制系统发送控制信号至喷药控制模块完成喷药作业，同时液位控制模块检测药箱内剩余药量，当药量低于设定阈值时发出报警提示。

优选的，所述农田信息处理模块包括：

农田图像采集单元，用于采集田间作物的高清图像；

图像分析计算单元，根据所述农田图像采集单元采集的图像通过图像处理技术分析计算出使用的药量；

控制信息发送单元，将计算的结果发送至所述机载控制系统；

信息存储单元，存储所述农田图像采集单元采集的图像以及所述图像分析计算单元计算的结果。

优选的，所述液位检测模块包括：

超声波传感器，获取药箱内剩余药量的液位高度的模拟电压信号；

信号处理单元，将所述超声波传感器采集的模拟电压信号进行处理，并发送至所述报警单元；

报警单元，当药箱内药量低于设定阈值时报警提示。