一種植保無人機智能施藥系統及控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種植保無人機智能施藥系統及控制方法。該系統設有氣象站以測量環境參數，并將采集的數據發送到地面站，地面站通過無線數據傳輸模塊將環境參數、施藥控制參數和控制指令發送至植保無人機上的機載施藥控制器；同時飛行控制器測量植保無人機的實時地理信息參數和飛行參數，并將采集的數據實時發送到機載施藥控制器；機載施藥控制器結合飛行參數、環境參數、施藥控制參數和控制指令進行自主程序決策，對微型隔膜泵和兩個離心霧化盤噴頭進行獨立控制，從而智能控制植保無人機的藥液流量、霧滴直徑和噴幅參數。本發明保證了作業區域農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，避免了農藥“重噴”“漏噴”現象，改善施藥質量，保證對農田病蟲害的有效防治。
【專利說明】
一種植保無人機智能施藥系統及控制方法
技術領域
[0001]本發明屬于農業航空植保技術領域，特別涉及一種植保無人機智能施藥系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]化學防治是目前農業中控制病蟲害最為快捷有效的方法。農業航空是現代農業的重要組成部分和反映農業現代化水平的重要標志之一。農用植保無人機具有機動性強、作業效率高、成本低、環境適應強等特點，在國內農作物施藥、施肥、授粉和農田監測等領域的應用逐漸興起。植保無人機施藥技術在農作物病蟲害防治領域的應用剛剛起步，無人機施藥系統及控制方法尚處于研究階段。目前市面上現有的植保無人機，以單旋翼油動植保無人機和多旋翼電動植保無人機為主，施藥系統結構簡單，功能單一，無法根據植保無人機飛行參數和環境參數的變化而變量施藥，難以實現整片作業區域農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，普遍存在“重噴”和“漏噴”現象，病蟲害防治效果不理想。農用植保無人機智能施藥技術成為保證植保無人機施藥效果的關鍵。

【發明內容】

[0003]針對現有技術不足，本發明提供了一種植保無人機智能施藥系統及控制方法。
[0004]—種植保無人機智能施藥系統，該系統包括氣象站1、地面站2和植保無人機4;
[0005]所述氣象站I包括:
[0006]I)溫度傳感器，用于測量環境溫度數據；
[0007]2)濕度傳感器，用于測量環境濕度數據；
[0008]3)風向傳感器，用于測量風向數據；
[0009]4)風速傳感器，用于測量風速數據；
[0010]所述地面站2包括PC機，所述PC機上裝載有植保無人機智能施藥控制軟件；
[0011 ]所述植保無人機4上裝載有噴霧系統;所述噴霧系統為，藥箱4-1內設有液位傳感器4-2，藥箱4-1、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5通過總水管4-6連接，總水管4-6的出水口分為左右兩路，分別通過支水管與左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9連接;所述液位傳感器4-2、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4、壓力傳感器4_5、左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9分別連接至機載施藥控制器4-10;
[0012]所述噴霧系統和植保無人機4的飛行控制器由鋰電池提供驅動，所述鋰電池與電池電壓傳感器連接，電池電壓傳感器和飛行控制器分別連接至機載施藥控制器4-10;
[0013]所述氣象站I通過云端服務器與地面站2連接，地面站2通過無線數據傳輸模塊與植保無人機4的機載施藥控制器4-10進行雙向連接。
[0014]優選地，所述氣象站I通過2G、3G、4G或GPRS網絡與云端服務器連接，云端服務器通過Internet與地面站2連接;所述地面站2上設有無線數據傳輸模塊地面端3_1，與機載施藥控制器4-10上設置的無線數據傳輸模塊機載端3-2進行雙向無線連接。
[0015]優選地，所述機載施藥控制器4-10通過第一電子調速器與微型隔膜栗4-3連接，通過第二電子調速器與左離心霧化盤噴頭4-8連接，通過第三電子調速器與右離心霧化盤噴頭4-9連接;該三路控制之間相互獨立。
[0016]優選地，所述左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9固定在水平連接桿4-7的左右兩端，所述水平連接桿4-7同時對左右支水管形成支撐。
[0017]一種植保無人機智能施藥系統的控制方法:
[0018]所述氣象站I測量環境參數，包括環境溫度、環境濕度、風速、風向，并將采集的數據實時上傳到云端服務器；啟動PC機上的植保無人機智能施藥控制軟件，該軟件自動下載云端服務器上環境參數的數據，并通過無線數據傳輸模塊將環境參數、施藥控制參數和控制指令發送至機載施藥控制器4-10，其中施藥控制參數包括農藥每畝用量和噴幅；
[0019]所述飛行控制器測量植保無人機4的實時地理信息參數和飛行參數，其中地理信息參數包括經度和瑋度，飛行參數包括飛行速度、飛行高度和飛行姿態，并將采集的數據實時發送到機載施藥控制器4-10;
[0020]機載施藥控制器4-10獲取實時飛行參數，結合地面站2上傳的環境參數、施藥控制參數和控制指令進行自主程序決策，對微型隔膜栗4-3和兩個離心霧化盤噴頭進行獨立控制，從而智能控制植保無人機的藥液流量、霧滴直徑和噴幅參數;機載施藥控制器4-10實時采集流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5的數據，對施藥流量進行修正，實現施藥流量的閉環控制；同時機載施藥控制器4-10向地面站2發送植保無人機4的地理信息參數、飛行參數和施藥參數，其中施藥參數包括施藥流量、施藥壓力、藥液余量和電池電壓，地面站2對數據進行解析后，在控制界面動態顯示并保存；
[0021]所述機載施藥控制器4-10通過采集液位傳感器4-2和電池電壓傳感器的數據，實時監測藥液余量和電池電壓，當檢測值低于預設值時向飛行控制器反饋返航指令;飛行控制器接收到返航指令后，自動記錄返航點位置坐標并控制植保無人機4返航;植保無人機4再次起飛作業時，自動返回到上次返航點位置繼續施藥，實現“斷點續噴”功能。
[0022]機載施藥控制器4-10智能控制植保無人機4的施藥流量、霧滴直徑和噴幅參數，具體包括:
[0023]當植保無人機4飛行速度變高時，增大微型隔膜栗4-3的電機轉速，施藥流量增加；當飛行速度變低時，減小微型隔膜栗4-3的電機轉速，施藥流量減少，以保證農藥每畝用量為定值；
[0024]當環境溫度或風速提高時，適量降低離心霧化盤噴頭的電機轉速，增大霧滴直徑，抑制霧滴蒸發或飄移；
[0025]當飛行高度變高時，植保無人機4下洗氣流對霧滴的沉積影響變弱，霧滴飄移和蒸發問題加重，噴幅增大，此時，減小離心霧化盤噴頭的電機轉速，使霧滴直徑增大，抑制飄移和蒸發，并減小噴幅;飛行高度變低時，植保無人機4下洗氣流對霧滴沉積影響變強，霧滴飄移和蒸發問題減輕，噴幅減小，此時，增大離心霧化盤噴頭的電機轉速，使霧滴直徑減小，增大噴幅；
[0026]當植保無人機4發生左傾時，左離心霧化盤噴頭4-8的電機轉速升高，以增大噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的電機轉速降低，以減小噴幅；當植保無人機4發生右傾時，左離心霧化盤噴頭4-8的電機轉速降低，以減小噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的電機轉速增加，以增大噴幅，從而保證施藥作業噴幅穩定。
[0027]本發明的有益效果為:
[0028]1、本發明通過運行于地面站上的控制軟件，實現了操作人員對植保無人機的遠程控制和對植保無人機飛行參數和施藥參數的可視化監測及數據保存，并能實時掌握植保無人機施藥作業進度；
[0029]2、本發明實現植保無人機根據飛行參數和環境參數的變化智能改變施藥流量、霧滴直徑及有效噴幅;兩個離心霧化盤噴頭的轉速采用獨立控制模式，進一步解決了由于植保無人機作業過程中飛行姿態變化而造成的施藥不均勻問題;保證整片作業區域農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，避免了農藥“重噴” “漏噴”現象，避免藥害發生，改善施藥質量，保證對農田病蟲害的有效防治；
[0030]3、本發明通過機載施藥控制器實時采集流量傳感器和壓力傳感器的數據，對施藥流量進行修正，實現施藥流量的閉環控制，使植保無人機施藥更加智能、精準，同時便于操作者實時監測智能施藥系統工作狀態；
[0031]4、本發明能夠實現植保無人機由于藥箱藥液不足或電池電壓過低返航時，自動記錄返航點位置坐標，具有“斷點續噴”功能；
[0032]5、本發明結構緊湊、體積小、可移植性強、適用性廣;通過簡單的參數改變，即可適用于各類主流的植保無人機。
【附圖說明】
[0033]圖1為一種植保無人機智能施藥系統示意圖；
[0034]圖2為植保無人機的噴霧系統結構示意圖；
[0035]圖3為一種植保無人機智能施藥控制系統；
[0036]圖4為植保無人機水平飛行時施藥狀態圖；
[0037]圖5為植保無人機左傾時施藥狀態圖；
[0038]圖6為植保無人機右傾時施藥狀態圖。
[0039]標號說明:1_氣象站，2-地面站，3-1-無線數據傳輸模塊地面端，3-2-無線數據傳輸模塊機載端，4-植保無人機，4-1-藥箱，4-2-液位傳感器，4-3-微型隔膜栗，4-4-流量傳感器，4-5-壓力傳感器，4-6-總水管，4-7-水平連接桿，4-8-左離心霧化盤噴頭，4-9-右離心霧化盤噴頭，4-10-機載施藥控制器。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。
[0041]衡量植保無人機施藥質量的主要參數為霧滴覆蓋密度、霧滴覆蓋均勻度、霧滴直徑、霧滴滴譜、霧滴沉積量和霧滴飄移量。結合植保無人機實際施藥作業效果，總結影響施藥質量的主要因素為:
[0042]1、施藥系統參數，如:施藥壓力，施藥流量，霧滴直徑，噴幅等；
[0043]2、植保無人機機體參數，如:飛機類型，尺寸，飛行參數;飛行參數主要包括飛行速度、飛行高度、飛行姿態；
[0044]3、環境參數，如:環境溫度、環境濕度、風速、風向；
[0045]當施藥對象和所用農藥類型選定后，農藥每畝用量為定值。施藥流量主要與飛行速度有關，兩者成正比，即飛行速度越高，施藥流量越大。因此，當植保無人機飛行速度變高時，施藥流量應增加;當飛行速度變低時，施藥流量應減少，以保證農藥每畝用量為定值。
[0046]為避免施藥過程中出現“重噴”“漏噴”現象，應保證實際作業時的噴幅穩定。噴幅主要與飛行高度和飛行姿態有關，當飛行高度變高時，植保無人機下洗氣流對霧滴的沉積影響變弱，霧滴飄移和蒸發問題加重，噴幅增大，此時，應使霧滴直徑增大，噴幅減小；當飛行高度變低時，植保無人機下洗氣流對霧滴沉積影響變強，霧滴飄移和蒸發問題減輕，噴幅減小，此時，應使霧滴直徑減小，噴幅增大。左右離心霧化盤噴頭應獨立控制，以便當植保無人機飛行姿態發生變化(如左傾或右傾)時，能夠控制有效噴幅，提升霧滴覆蓋均勻度。
[0047]環境參數同樣影響霧滴飄移、蒸發和沉積量，當溫度較高或風速較高時，應適量增大霧滴直徑，抑制霧滴飄移和蒸發。
[0048]綜上所述，植保無人機施藥系統參數中，施藥流量、施藥壓力、霧滴直徑和噴幅應能根據飛行參數和環境參數的變化進行動態調節，以實現整片施藥作業區域內農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，抑制霧滴飄移和蒸發，避免出現“重噴” “漏噴”問題。
[0049]基于此，為實現整片作業區域內農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，以及遠程控制及實時監控的目標，本發明提供了一種植保無人機智能施藥系統。如圖1所示，該系統包括氣象站1、地面站2和植保無人機4 ；
[0050]所述氣象站I固定于施藥作業區域，其包括:
[0051 ] I)溫度傳感器，用于測量農田環境溫度數據；
[0052]2)濕度傳感器，用于測量農田環境濕度數據；
[0053]3)風向傳感器，用于測量農田風向數據；
[0054]4)風速傳感器，用于測量農田風速數據。
[0055]所述地面站2包括PC機，PC機上裝載有植保無人機智能施藥控制軟件。
[0056]所述植保無人機4上裝載有噴霧系統。所述噴霧系統如圖2所示，藥箱4-1內設有液位傳感器4-2以測量并輸出藥液液位，藥箱4-1、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5通過總水管4-6順次連接，總水管4-6的出水口分為左右兩路，分別通過支水管與左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9連接;其中微型隔膜栗4-3用以控制藥液流量，流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5分別測量并輸出施藥流量和施藥壓力。左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9之間設有水平連接桿4-7，左右支水管，以及左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9分別固定在水平連接桿4-7上。
[0057]所述噴霧系統還包括機載施藥控制器4-10，其核心處理器為基于ARM架構的單片機。
[0058]如圖3所示一種植保無人機智能施藥控制系統，液位傳感器4-2、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5分別連接至機載施藥控制器4-10。機載施藥控制器4-10中三路獨立控制且占空比可調的HVM波控制信號輸出端分別與第一電子調速器、第二電子調速器和第三電子調速器的控制信號輸入端對應連接，第一電子調速器的控制信號輸出端與微型隔膜栗4-3的有刷電機連接，第二電子調速器的控制信號輸出端與左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機連接，第三電子調速器的控制信號輸出端與右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機連接;從而使得微型隔膜栗4-3和兩個離心霧化盤噴頭的三路控制之間相互獨立。采用電子調速器對相應的有刷電機進行調速，進而控制微型隔膜栗4-3以調節施藥流量和施藥壓力，以及控制離心霧化盤噴頭以調節霧滴直徑和噴幅。微型隔膜栗4-3的有刷電機轉速越高，施藥流量和施藥壓力越大;離心霧化盤噴頭的有刷電機轉速越高，霧滴直徑越小，噴幅越大。
[0059]植保無人機4具有獨立的飛行控制器，飛行控制器內設有GPS傳感器、加速度傳感器、陀螺儀傳感器及地磁計，以實時測量并輸出植保無人機4的飛行參數及地理位置信息，其中地理信息參數包括經度和瑋度，飛行參數包括飛行速度、飛行高度和飛行姿態。機載施藥控制器4-10通過CAN總線與飛行控制器進行通信，獲取植保無人機4實時地理位置信息及飛行參數，并根據需要向飛行控制器發送返航指令。
[0060]所述噴霧系統和飛行控制器由3S鋰電池提供驅動，電池電壓傳感器與3S鋰電池連接用以測量并輸出電池電壓，電池電壓傳感器連接至機載施藥控制器4-10。
[0061]氣象站I通過2G或3G網絡與云端服務器連接，云端服務器通過Internet與地面站2連接;地面站2上設有無線數據傳輸模塊地面端3-1，植保無人機4的機載施藥控制器4-10上設有無線數據傳輸模塊機載端3-2，實現地面站2和機載施藥控制器4-10的雙向無線通信。
[0062]以下說明植保無人機智能施藥系統的控制方法。
[0063]氣象站I測量環境參數，包括環境溫度、環境濕度、風速、風向，并將采集的數據實時上傳到云端服務器；啟動PC機上的植保無人機智能施藥控制軟件，該軟件自動下載云端服務器上環境參數的數據，并通過無線數據傳輸模塊將環境參數、施藥控制參數和控制指令發送至機載施藥控制器4-10;其中，施藥控制參數包括農藥每畝用量和噴幅。
[0064]飛行控制器測量植保無人機4的實時地理信息參數和飛行參數，并將采集的數據實時發送到機載施藥控制器4-10;
[0065]機載施藥控制器4-10獲取實時飛行參數，結合地面站2上傳的環境參數、施藥控制參數和控制指令進行自主程序決策，對微型隔膜栗4-3和兩個離心霧化盤噴頭進行獨立控制，從而智能控制植保無人機4的施藥流量、霧滴直徑和噴幅參數，具體包括:
[0066]當植保無人機4飛行速度變高時，增大微型隔膜栗4-3的有刷電機轉速，施藥流量增加；當飛行速度變低時，減小微型隔膜栗4-3的有刷電機轉速，施藥流量減少，以保證農藥每畝用量為定值。
[0067]當溫度較高或風速較高時，適量降低離心霧化盤噴頭的有刷電機轉速，增大霧滴直徑，抑制霧滴飄移和蒸發。
[0068]當飛行高度變高時，植保無人機4下洗氣流對霧滴的沉積影響變弱，霧滴飄移和蒸發問題加重，噴幅增大，此時，減小離心霧化盤噴頭的有刷電機轉速，使霧滴直徑增大，抑制飄移和蒸發，并減小噴幅;飛行高度變低時，植保無人機4下洗氣流對霧滴沉積影響變強，霧滴飄移和蒸發問題減輕，噴幅減小，此時，增大離心霧化盤噴頭的有刷電機轉速，使霧滴直徑減小，增大噴幅。
[0069]如圖4所示，當植保無人機4水平飛行時，左離心霧化盤噴頭4-8、右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機轉速相同，噴福相等。如圖5所示，當植保無人機4在施藥作業過程中受環境及人為操作原因發生左傾時，左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機轉速升高，以增大噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機轉速降低，以減小噴幅。如圖6所示，當植保無人機4發生右傾時，左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機轉速降低，以減小噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機轉速增加，以增大噴幅，從而保證施藥作業噴幅穩定。
[0070]機載施藥控制器4-10實時采集流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5的數據，對施藥流量進行修正，實現施藥流量的閉環控制。
[0071]植保無人機4施藥作業過程中，機載施藥控制器4-10實時向地面站2發送植保無人機4的地理信息參數、飛行參數和施藥參數，其中施藥參數包括施藥流量、施藥壓力、藥液余量和電池電壓;植保無人機智能施藥控制軟件對數據進行解析后，在控制界面動態顯示，實現施藥作業數據的可視性呈現，并保存；從而實現操作者對植保無人機4作業參數實時監控、遠程控制及后續數據分析。
[0072]機載施藥控制器4-10通過采集液位傳感器4-2和電池電壓傳感器的數據，實時監測藥液余量和電池電壓，當檢測值低于預設值時向飛行控制器反饋返航指令;飛行控制器接收到返航指令后，自動記錄返航點位置坐標并控制植保無人機4返航;植保無人機4再次起飛作業時，自動返回到上次返航點位置繼續施藥，實現“斷點續噴”功能。
[0073]綜上所述，本發明實現了植保無人機根據飛行參數變化和環境參數變化智能該改變施藥參數，解決了植保無人機施藥過程中由飛行參數及環境參數變化而引起的霧滴分布不均勻、霧滴飄移、霧滴蒸發、“重噴”和“漏噴”問題。該發明可實現整片施藥作業區域內農藥定量且全覆蓋均勻噴灑，保證病蟲害的有效防治，減少農藥和水資源浪費，避免藥害發生，提升施藥效率的同時降低農藥噴灑對環境的污染及對作業人員的健康危害。
【主權項】
1.一種植保無人機智能施藥系統，其特征在于，該系統包括氣象站(I)、地面站(2)和植保無人機(4); 所述氣象站(I)包括: 1)溫度傳感器，用于測量環境溫度數據； 2)濕度傳感器，用于測量環境濕度數據； 3)風向傳感器，用于測量風向數據； 4)風速傳感器，用于測量風速數據； 所述地面站(2)包括PC機，所述PC機上裝載有植保無人機智能施藥控制軟件； 所述植保無人機(4)上裝載有噴霧系統;所述噴霧系統為，藥箱(4-1)內設有液位傳感器(4-2)，藥箱(4-1)、微型隔膜栗(4-3)、流量傳感器(4-4)和壓力傳感器(4-5)通過總水管(4-6)連接，總水管(4-6)的出水口分為左右兩路，分別通過支水管與左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)連接;所述液位傳感器(4-2)、微型隔膜栗(4-3)、流量傳感器(4-4)、壓力傳感器(4-5)、左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)分別連接至機載施藥控制器(4-10); 所述噴霧系統和植保無人機(4)的飛行控制器由鋰電池提供驅動，所述鋰電池與電池電壓傳感器連接，電池電壓傳感器和飛行控制器分別連接至機載施藥控制器(4-10); 所述氣象站(I)通過云端服務器與地面站(2)連接，地面站(2)通過無線數據傳輸模塊與植保無人機(4)的機載施藥控制器(4-10)進行雙向連接。2.根據權利要求1所述一種植保無人機智能施藥系統，其特征在于，所述氣象站(I)通過2G、3G、4G或GPRS網絡與云端服務器連接，云端服務器通過Internet與地面站(2)連接;所述地面站(2)上設有無線數據傳輸模塊地面端(3-1)，與機載施藥控制器(4-10)上設置的無線數據傳輸模塊機載端(3-2)進行雙向無線連接。3.根據權利要求1所述一種植保無人機智能施藥系統，其特征在于，所述機載施藥控制器(4-10)通過第一電子調速器與微型隔膜栗(4-3)連接，通過第二電子調速器與左離心霧化盤噴頭(4-8)連接，通過第三電子調速器與右離心霧化盤噴頭(4-9)連接;該三路控制之間相互獨立。4.根據權利要求1所述一種植保無人機智能施藥系統，其特征在于，所述左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)固定在水平連接桿(4-7)的左右兩端，所述水平連接桿(4-7)同時對左右支水管形成支撐。5.權利要求1-4任一權利要求所述一種植保無人機智能施藥系統的控制方法，其特征在于， 所述氣象站(I)測量環境參數，包括環境溫度、環境濕度、風速、風向，并將采集的數據實時上傳到云端服務器；啟動PC機上的植保無人機智能施藥控制軟件，該軟件自動下載云端服務器上環境參數的數據，并通過無線數據傳輸模塊將環境參數、施藥控制參數和控制指令發送至機載施藥控制器(4-10)，其中施藥控制參數包括農藥每畝用量和噴幅； 所述飛行控制器測量植保無人機(4)的實時地理信息參數和飛行參數，其中地理信息參數包括經度和瑋度，飛行參數包括飛行速度、飛行高度和飛行姿態，并將采集的數據實時發送到機載施藥控制器(4-10); 機載施藥控制器(4-10)獲取實時飛行參數，結合地面站(2)上傳的環境參數、施藥控制參數和控制指令進行自主程序決策，對微型隔膜栗(4-3)和兩個離心霧化盤噴頭進行獨立控制，從而智能控制植保無人機(4)的藥液流量、霧滴直徑和噴幅參數;機載施藥控制器(4-10)實時采集流量傳感器(4-4)和壓力傳感器(4-5)的數據，對施藥流量進行修正，實現施藥流量的閉環控制；同時機載施藥控制器(4-10)向地面站(2)發送植保無人機(4)的地理信息參數、飛行參數和施藥參數，其中施藥參數包括施藥流量、施藥壓力、藥液余量和電池電壓，地面站(2)對數據進行解析后，在控制界面動態顯示并保存； 所述機載施藥控制器(4-10)通過采集液位傳感器(4-2)和電池電壓傳感器的數據，實時監測藥液余量和電池電壓，當檢測值低于預設值時向飛行控制器反饋返航指令;飛行控制器接收到返航指令后，自動記錄返航點位置坐標并控制植保無人機(4)返航;植保無人機(4)再次起飛作業時，自動返回到上次返航點位置繼續施藥，實現“斷點續噴”功能。6.根據權利要求5所述一種植保無人機智能施藥系統的控制方法，其特征在于，機載施藥控制器(4-10)智能控制植保無人機(4)的施藥流量、霧滴直徑和噴幅參數，具體包括: 當植保無人機(4)飛行速度變高時，增大微型隔膜栗(4-3)的電機轉速，施藥流量增加；當飛行速度變低時，減小微型隔膜栗(4-3)的電機轉速，施藥流量減少，以保證農藥每畝用量為定值； 當環境溫度或風速提高時，適量降低離心霧化盤噴頭的電機轉速，增大霧滴直徑，抑制霧滴蒸發或飄移； 當飛行高度變高時，植保無人機(4)下洗氣流對霧滴的沉積影響變弱，霧滴飄移和蒸發問題加重，噴幅增大，此時，減小離心霧化盤噴頭的電機轉速，使霧滴直徑增大，抑制飄移和蒸發，并減小噴幅;飛行高度變低時，植保無人機(4)下洗氣流對霧滴沉積影響變強，霧滴飄移和蒸發問題減輕，噴幅減小，此時，增大離心霧化盤噴頭的電機轉速，使霧滴直徑減小，增大噴幅； 當植保無人機(4)發生左傾時，左離心霧化盤噴頭(4-8)的電機轉速升高，以增大噴幅，右離心霧化盤噴頭(4-9)的電機轉速降低，以減小噴幅；當植保無人機(4)發生右傾時，左離心霧化盤噴頭(4-8)的電機轉速降低，以減小噴幅，右離心霧化盤噴頭(4-9)的電機轉速增加，以增大噴幅，從而保證施藥作業噴幅穩定。
【文檔編號】B64D1/18GK105905302SQ201610388038
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】李偉, 王大帥, 張俊雄, 袁挺, 張文強, 李熙, 張春龍
【申請人】中國農業大學