無人機植保系統及植保方法技術方案

本發明專利技術提供了一種無人機植保系統，包括：用戶終端、云端服務器、無人機地面工作站、偵察無人機和植保無人機；偵察無人機收集農作物生長和病蟲害信息，并將收集到的信息通過無線網絡傳輸至無人機地面工作站，無人機地面工作站將收集到的信息上傳至云端服務器，云端服務器將處理后的數據傳送至用戶終端，用戶終端發出應對指令，無人機地面工作站根據應對指令派遣植保無人機執行應對指令。本無人機植保系統集無人機地面工作站、偵察無人機、植保無人機、云端數據服務于一體，可以實現植保過程中數據采集、分析及應對的智能化操作，提高植保效率、減少農作物病蟲害的發生。本發明專利技術還提供了一種無人機植保方法，可以提高植保效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無人機植保
，具體涉及一種無人機植保系統及植保方法。
技術介紹
隨著無人機技術的快速發展，無人機已經在不同領域發揮出越來越大的優勢，尤其是在農作物植保領域，無人機可以替代人工執行植保任務，無人機植保具有速度快，效率高，節省人工的特點，但是現階段植保無人機大多由人工進行操縱，缺乏智能化與自主化。目前人們獲取農田信息的方式非常有限，主要手段是人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力物力，同時傳統農業中，大量農田設施的操作也多憑借經驗、依靠人工完成，這樣的方式不但操作不便，而且無法實現大規模地、準確地標準化操作。目前對農田的維護大都是小范圍簡單維護，采用的植保機也是單獨作業，各個植保機無法聯動使用，這樣無法適應大面積農田維護。申請號為CN201410128587.4的中國專利公開了“一種基于無線傳感器網絡的植保無人機噴施作業方法”，該方法可以提高農田作業環境下無人機的自主運行能力，解決了無人機作業時由于風向等因素造成的噴施不均問題，保證了無人機的作業效果和作物產量。但是該方法只能用于控制單臺植保無人的機噴施作業，無法實現多臺植保無人機的聯動，而且智能程度不高，無法實現無人機作業前的信息采集。申請號為CN201510219030.6的中國專利公開了“一種長航時多旋翼無人機農業植保方法”，將常規多旋翼農業植保無人機自身攜帶電源取消，在農業植保無人機作業區域根據地形架設通電導軌，用輕質柔軟導線將無人機與通電導軌連接，從無人機地面起飛開始，無人機動力源由地面大容量電源經通電導軌和輕質柔軟導線傳輸提供。長航時多旋翼無人機系統主要應用于飛行范圍相對固定且近地飛行的作業場所，取消自身攜帶的電源后無人機有效載荷增加，同時利用地面大容量電源持續不斷地為無人機供電極大地提高了無人機的續航時間。但是該無人機農業植保方法依舊未能將整個植保系統有序的串聯運轉起來，依舊缺乏智能化與自主化，無人機植保的效率低下。中國專利申請CN201510494586.6公開了“一種植保無人機作業航線規劃方法及裝置”，在無人機作業之前，能夠根據指定的作業方向快速規劃出合適的作業航線，相對于傳統的未經規劃而直接依靠操作員視覺判斷來設定作業航線和航拍時采用的航線規劃方法要求無人機旁向覆蓋應至少超出攝影邊界線一定范圍，提高了作業的精準性、降低了重復覆蓋率與漏噴率，節約了能耗量和耗藥量，而且此方法搭配自主作業植保無人機，既可減少人力的消耗，又能節省現場規劃航線所需的時間，使植保作業更高效、更智能，同時在作業之前就可對能耗量和耗藥量做出相應的估計，便于無人機作業的相關管理。但是該方法需要依靠大量的計算實現，容易出現誤差，而且步驟繁瑣，實施起來較為困難。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本專利技術提供一種集無人機地面工作站、偵察無人機、植保無人機、云端數據服務于一體的現代化農業無人機植保系統，實現植保過程中數據采集、分析及應對的智能化操作，提高植保效率、減少農作物病蟲害的發生。同時，本專利技術還提供了一種無人機植保方法，可以精確計算無人機植保的線路、采集并分析植保數據并提供相應的植保建議，提高本無人機植保系統的工作效率。為實現上述技術方案，本專利技術提供了一種無人機植保系統，包括：用戶終端、云端服務器、無人機地面工作站、偵察無人機和植保無人機；所述偵察無人機通過裝載在偵察無人機上的偵察設備收集農作物生長和病蟲害信息，并將收集到的上述信息通過無線網絡傳輸至無人機地面工作站，無人機地面工作站將收集到的信息上傳至云端服務器，云端服務器對上述信息進行比對分析后，將處理后的數據傳送至用戶終端，用戶終端根據處理后的數據進行分析并發出應對指令，應對指令通過云端服務器傳送至無人機地面工作站，無人機地面工作站根據應對指令派遣植保無人機執行應對指令。在上述技術方案中，無人機地面工作站內存放有兩種無人機，分別為偵察無人機和植保無人機。偵察無人機攜帶專業的偵察設備，可以在空中獲取農作物的生長信息，并通過網絡傳輸至無人機地面工作站。植保無人機為大負載無人機，其配備有儲藥罐和噴頭，可以為農作物噴灑特定的植保藥物。偵察無人機與植保無人機可從地面工作站自主起飛，也可以精確降落在工作站停機坪上。無人機地面工作站既可以為無人機進行充電，也可以根據不同的防治需求為植保無人機補充不同的植保藥物。同時地面工作站會每日采集相關的氣象信息，包括風速，風向，溫度，空氣濕度等信息，地面工作站定期派出偵察無人機對農作物情況進行偵察，偵察得到的數據傳回地面工作站，之后工作站搜集到的信息會通過網絡上傳到云端服務器。所述信息在云端服務器做處理，之后會向用戶終端推送植保建議、自然災害預警、無人機植保系統工作情況、農作物生長情況等多種信息。用戶終端收到信息后可以根據每日推送的植保建議或者按照經驗為植保無人機設定每日植保路線，藥物種類，次數等。植保無人機按照用戶終端設置好的程序自動進行定期的噴藥工作，也可以新加入或者取消噴藥任務。優選的，所述用戶終端包括通過網絡與云端服務器對應連接的電腦、手機或者電視。用戶可以根據電腦、手機或者電視上顯示的信息自行安排無人機的植保任務，從而可以達到實時、遠距離操控無人機植保的效果。優選的，本無人機植保系統還包括植保數據分析庫，所述植保數據分析庫通過網絡與云端服務器連接。云端服務器可以通過偵察無人機采集的信息和植保數據分析庫內的相應數據進行對比分析，從而為用戶終端提供更好的植保建議。優選的，所述植保數據分析庫包括農作物生長數據庫、自然災害預警數據庫和氣象數據庫。偵察無人機主要收集農作物的生長信息、無人機地面工作站主要收集氣象數據，而植保數據分析庫內設置與其對應的農作物生長數據庫、氣象數據庫，并將其上傳到云端服務器進行比對分析，最后和自然災害預警數據庫內的預警數據比較，可以給出最佳的植保建議。本專利技術還提供了一種植保方法，具體包括如下步驟：S1、數據采集：無人機地面工作站每日派遣偵察無人機攜帶偵察設備采集農場上空的風速、風向、溫度、空氣濕度、植被生長、病蟲害信息，并將上述信息返回至無人機地面工作站；S2、數據比對：無人機地面工作站將步驟S1中收集的信息上傳至云端服務器，并通過與植保數據分析庫內的數據進行比較后，自動向用戶終端發送比對信息，為用戶終端提供植保建議信息、自然災害信息、農作物病蟲害信息和系統運行信息；S3、無人機植保：用戶根據用戶終端的信息提醒通過云端服務器向無人機地面工作站發出植保指令，無人機地面工作站自動派遣植保無人機進行植保任務，植保任務完成后，植保無人機自動回歸無人機地面工作站進行維護。優選的，所述步驟S1中采用如下步驟采集植保信息：S11、偵察無人機攜帶偵察設備起飛前由操作人員在無人機地面工作站地圖上標示偵察無人機所檢測的區域，及偵察無人機的飛行高度；S12、依據步驟S11中設定的飛行高度和檢測區域，確定偵察無人機上偵察設備所能偵察的視場面積，取視場面積中心區域向外4/5為有效面積，該有效面積形狀為長方形，長寬比例為所采用偵察設備的長寬比例；S13、計算機自動計算步驟S11中操作人員表示的檢測區域的最小外接矩形，并將步驟S12中確定的視場有效面積填充進入檢測區域的最小外接矩形中，然后標示填充進入檢測區域最小外接矩形中的視場有效面積的中心點坐標，并以該中心點坐標作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無人機植保系統，其特征在于包括：用戶終端、云端服務器、無人機地面工作站、偵察無人機和植保無人機；所述偵察無人機通過裝載在偵察無人機上的偵察設備收集農作物生長和病蟲害信息，并將收集到的上述信息通過無線網絡傳輸至無人機地面工作站，無人機地面工作站將收集到的信息上傳至云端服務器，云端服務器對上述信息進行比對分析后，將處理后的數據傳送至用戶終端，用戶終端根據處理后的數據進行分析并發出應對指令，應對指令通過云端服務器傳送至無人機地面工作站，無人機地面工作站根據應對指令派遣植保無人機執行應對指令；所述用戶終端包括通過網絡與云端服務器對應連接的電腦、手機或者電視。

【技術特征摘要】
1.一種無人機植保系統，其特征在于包括：用戶終端、云端服務器、無人機地面工作站、偵察無人機和植保無人機；所述偵察無人機通過裝載在偵察無人機上的偵察設備收集農作物生長和病蟲害信息，并將收集到的上述信息通過無線網絡傳輸至無人機地面工作站，無人機地面工作站將收集到的信息上傳至云端服務器，云端服務器對上述信息進行比對分析后，將處理后的數據傳送至用戶終端，用戶終端根據處理后的數據進行分析并發出應對指令，應對指令通過云端服務器傳送至無人機地面工作站，無人機地面工作站根據應對指令派遣植保無人機執行應對指令；所述用戶終端包括通過網絡與云端服務器對應連接的電腦、手機或者電視。2.如權利要求1所述的無人機植保系統，其特征在于：本無人機植保系統還包括植保數據分析庫，所述植保數據分析庫通過網絡與云端服務器連接。3.如權利要求2所述的無人機植保系統，其特征在于：所述植保數據分析庫包括農作物生長數據庫、自然災害預警數據庫和氣象數據庫。4.一種無人機植保方法，其特征在于包括如下步驟：S1、數據采集：無人機地面工作站每日派遣偵察無人機攜帶偵察設備采集農場上空的風速、風向、溫度、空氣濕度、植被生長、病蟲害信息，并將上述信息返回至無人機地面工作站；S2、數據比對：無人機地面工作站將步驟S1中收集的信息上傳至云端服務器，并通過與植保數據分析庫內的數據進行比較后，自動向用戶終端發送比對信息，為用戶終端提供植保建議信息、自然災害信息、農作物病蟲害信息和系統運行信息；S3、無人機植保：用戶根據用戶終端的信息提醒通過云端服務器向無人機地面工作站發出植保指令，無人機地面工作站自動派遣植...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張智鑫，張宇坤，
申請(專利權)人：廣東天米教育科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44