[发明专利]一种农业植保无人机的作业面积统计方法

说明书

本发明公开了一种农业植保无人机的作业面积统计方法，包括以下步骤：1)汇总完成作业架次的作业数据，所述的作业数据包括飞机位置信息、喷洒幅值和无人机喷洒开关标志；2)对作业数据进行降噪以筛除明显异常点；3)将作业轨迹中无人机喷洒开关标志为关的未喷洒轨迹段剔除并形成多段不连续的喷洒轨迹段；4)结合每段喷洒轨迹段的飞机经纬度位置信息将轨迹分别拟合成一个直线并根据有效喷洒幅值生成该喷洒轨迹段对应的喷洒轨迹缓冲区；5)将各轨迹缓冲区采用多边形合并技术融合并计算融合后的多边形面积，具有能够降低误差，计算精确度高的主要功能。

技术领域

本发明属于农业无人机技术领域，具体涉及一种农业植保无人机的作业面积统计方法。

背景技术

农业无人机飞行作业有多种模式——手动模式、AB点模式和全自主模式等。不同作业模式下的无人机飞行轨迹有不同的统计规律。全自主模式由于提前有航线规划，作业面积以航线完成度和地块面积结合算出，但不规则地块的面积统计误差较大，尤其是地块中有障碍物的情况下，统计误差会达到30％以上；AB点模式的航线长度根据实际情况会随时调整，因此无法基于地块的面积用航线的覆盖范围来统计作业面积，只能根据航线长度来近似估算作业面积；手动模式下的航线变化更加随意，统计情况最复杂，目前没有有效的统计方法适用于手动飞行的作业统计；

目前使用最多的面积统计方式是喷幅与飞行距离的乘积，我们叫做矩形法。具体做法是根据飞机飞行距离与喷洒状态先计算出每段喷洒距离L，再根据飞机的喷幅W来计算作业面积：矩形法计算面积只适合航线规划规则，喷洒流程规范的作业模式，否则路径覆盖的面积会重复计算，或者间距较大的航迹会漏算面积；

另一种统计方式以喷洒点的最小凸包多边形面积当作作业面积，我们叫做散布点覆盖面积法。具体做法是分割任意多边形为三角形，累加三角形面积：其中V_i和Y_i分别表示第i个三角形的两条边所代表的向量，散点覆盖面积法由于首先计算最小凸包，因此十字交叉喷洒，或者地块不规则的情况下会多算喷洒面积，误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种农业植保无人机的作业面积统计方法，该一种农业植保无人机的作业面积统计方法具有能够降低误差，计算精确度高的主要功能优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种农业植保无人机的作业面积统计方法，包括以下步骤：

1)汇总完成作业架次的作业数据，所述的作业数据包括飞机位置信息、喷洒幅值和无人机喷洒开关标志；

2)对作业数据进行降噪以筛除明显异常点；

3)将作业轨迹中无人机喷洒开关标志为关的未喷洒轨迹段剔除并形成多段不连续的喷洒轨迹段；

4)结合每段喷洒轨迹段的飞机经纬度位置信息将轨迹分别拟合成一个直线并根据有效喷洒幅值生成该喷洒轨迹段对应的喷洒轨迹缓冲区；

5)将各轨迹缓冲区采用多边形合并技术融合并计算融合后的多边形面积。

在上述技术方案中，所述的步骤1)中的作业数据由农业植保无人机作业时实时上传提供。

在上述技术方案中，所述的步骤2)包括以下步骤；

步骤21)将飞机位置信息按照其生成的时间顺序进行排序，形成作业轨迹；

步骤22)按次序依次计算后一个轨迹点与前一个轨迹点的距离并判断该距离是否超出两轨迹点的时间间隔内最大航程，如果超出，则将该后一轨迹点删除，若未超出则保留；

步骤23)重新生成新的有效作业轨迹。

在上述技术方案中，所述的作业信息还包括喷洒值，所述的步骤22)中同时将喷洒值过低对应的轨迹点删除。