[发明专利]一种航空施药系统及方法

说明书

本发明涉及航空植保领域，公开了一种航空施药系统及方法，其中系统包括：水平云台和高度测量系统；水平云台转动安装在施药用飞机上，水平云台可保持水平状态，高度测量系统设置在水平云台上，高度测量系统包括激光测距模块和微波雷达测距模块。本发明提供的一种航空施药系统及方法，可全面检测获得机载相对高度、机载基准高度、植被高度、植被区域以及植被覆盖率等参数，可综合各个参数进行施药控制调节，使施药适应不同的机载相对高度，支持不同地表植被类型，可精确的施药在植被区域，以及适应不同的植被覆盖率，从而实现精准均匀的施药。

技术领域

本发明涉及航空植保领域，特别是涉及一种航空施药系统及方法。

背景技术

在植被生长过程中，合适的药物喷洒能够有效防控病虫害，保证粮食安全生产，提高粮食的产量与质量。飞机飞行自如，适应复杂地形，可重复利用，具有轻巧便携、机动性强、制造和应用成本低等特点，因此被应用于农林航空施药方面。

施药过程中，飞机飞行的高度对施药效果具有很大影响。在飞机的测高元件中，目前普遍采用气压传感器感知大气压强变化，通过气压高度公式计算得到海拔高度，这种测量方式受飞机机动、大气温度以及等压面变化影响较大、精度较低且测得的不是机载相对高度，即飞机与植被之间的距离。另一种直接由全球导航卫星系统(GNSS)接收数据报文得到海拔高度，但是GNSS信号容易丢失会对测量结果造成影响同时测得也不是机载相对高度，因此难以满足实际需求。

现有的飞机施药系统大多不能精确测量飞机的相对高度数据，从而影响施药的精确性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种航空施药系统及方法，用于解决或部分解决现有的飞机施药系统大多不能精确测量飞机的相对高度数据，从而影响施药的精确性的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明第一方面提供一种航空施药系统，包括：水平云台和高度测量系统；所述水平云台转动安装在施药用飞机上，所述水平云台可保持水平状态，所述高度测量系统设置在所述水平云台上，所述高度测量系统包括激光测距模块和微波雷达测距模块。

在上述方案的基础上，一种航空施药系统还包括：施药用喷头；所述喷头与所述水平云台固定连接，所述喷头通过电磁阀与药箱相连。

在上述方案的基础上，一种航空施药系统还包括：数据处理模块和控制器；所述数据处理模块分别与所述激光测距模块和所述微波雷达测距模块相连，所述控制器分别与所述数据处理模块和电磁阀相连。

在上述方案的基础上，所述水平云台与电机相连，所述电机与所述控制器相连，所述电机用于带动所述水平云台转动以保持水平状态或者带动水平云台转动实现扫描式喷洒施药。

根据本发明的第二方面，提供一种利用上述任一方案所述的航空施药系统的施药方法，包括：利用激光测距模块获得飞机与植被顶部之间的机载相对高度；利用微波雷达测距模块获得飞机与地面之间的机载基准高度；根据机载相对高度和机载基准高度获得植被高度；根据机载相对高度和植被高度对施药进行控制调节。

在上述方案的基础上，一种航空施药方法还包括：对机载相对高度和机载基准高度进行对比分析，判断地面上的植被区域，根据所述植被区域进行施药。

在上述方案的基础上，一种航空施药方法还包括：对机载相对高度和机载基准高度进行对比分析，获得设定区域内的植被覆盖率，根据所述植被覆盖率对施药进行控制调节。

在上述方案的基础上，一种航空施药方法还包括：根据所述机载相对高度和所述植被区域的大小，对水平云台的扫描转动角度进行控制。