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专利号: 2021116083748
申请人: 西安迈远科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,包括植保无人机和无人机管理平台,所述植保无人机内部设置有机载终端,所述机载终端与无人机管理平台相连接,所述无人机管理平台连接有植保差异模块、植物分析模块、区域划分模块、植保监测模块、飞行规划模块和数据采集模块,所述区域划分模块用于将植保区域进行划分,划分得到若干个监测区域,并在每个监测区域内设定轨迹点;所述数据采集模块用于采集植保无人机的飞行数据和植保数据、监测区域的植物数据和环境数据,并将飞行数据、植保数据、植物数据和环境数据发送至无人机管理平台;

所述无人机管理平台将植物数据和环境数据发送至植物分析模块,所述植物分析模块用于对监测区域内的植物生长情况进行分析,分析得到监测区域内植物的生长值SZu并发送至植保差异模块和无人机管理平台;所述植保差异模块用于对监测区域的植保顺序进行差异化设置,工作得到监测区域的植保等级并至无人机管理平台,无人机管理平台依据植保等级将监测区域进行差异化设置;

所述飞行规划模块用于对植保无人机的飞行轨迹进行规划,规划得到植保无人机的植保路线,所述飞行规划模块将植保路线反馈至无人机管理平台,所述无人机管理平台将植保路线加载至机载终端,所述机载终端用于驱使植保无人机按照植保路线进行飞行;所述植保监测模块用于对植保无人机的植保情况进行监测,生成喷洒正常信号、喷洒缺量信号或喷洒超量信号并反馈至无人机管理平台,所述无人机管理平台将喷洒正常信号、喷洒缺量信号或者喷洒超量信号发送至机载终端,机载终端将喷洒缺量信号对应的监测区域进行补充喷洒。

2.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,飞行数据包括植保无人机的飞行方向、飞行速度、飞行时间和飞行高度;

植保数据包括植保无人机的药物实时液位和喷药速率;

植物数据包括监测区域内植物的图片、高度、茎秆直径和叶片数;

环境数据包括监测区域的土壤酸碱度、土壤含氧量、土壤养分贮量、温度值、湿度值和光照值。

3.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,所述植物分析模块的分析过程具体如下:步骤S1:将监测区域标记为u,u=1,2,……,z,z为正整数,得到监测区域内的植物iu,i=

1,2,……,x,x为正整数,i代表监测区域内植物的编号;依据植物图片得到植物高度GDiu、茎秆直径ZJiu和叶片数YPiu;

步骤S2:通过公式计算得到MSiu=GDiu×a1+ZJiu×a2+YPiu×a3监测区域内植物的茂盛值MSiu;统计监测区域内的植物数,并将植物数标记为ZWSu;式中,a1、a2和a3均为固定数值的权重系数,且a1、a2和a3的取值均大于零;

步骤S3:监测区域内植物的茂盛值MSiu相加求和除以植物数得到监测区域植物的茂盛均值MSJu;

步骤S4:获取监测区域内人员走动数,并将人员走动数标记为Ru;获取监测区域的人工施肥次数,并将人工施肥次数标记为SFu;获取监测区域内的土壤含氧量,土壤含氧量比对对应的土壤含氧量阈值后得到土壤含氧差量HYCu;

步骤S5:利用公式 计算得到监测区域内的环境干扰值HGu;

式中,a4和a5均为固定数值的比例系数,且a4和a5的取值均大于零;

步骤S6:将茂盛均值MSJu、环境干扰值HGu代入计算式SZu=MSJu/HGu计算得到监测区域内植物的生长值SZu。

4.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,所述植保差异模块的工作过程具体如下:步骤SS1:获取监测区域的植保次数,并将植保次数标记为ZBu;

步骤SS2:获取监测区域的上次植保时间,利用当前时间减去上次植保时间得到监测区域的植保间隔时长JTu;

步骤SS3:利用公式 计算得到监测区域的植保排序值ZPu;式中,b1和b2均为固定数值的比例系数,且b1和b2的取值均大于零;

步骤SS4:若ZPu<X1,则监测区域的植保等级为第三植保等级;

若X1≤ZPu<X2,则监测区域的植保等级为第二植保等级;

若X2≤ZPu,则监测区域的植保等级为第一植保等级;其中,X1和X2均为植保排序阈值,且X1<X2。

5.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,差异化设置具体为:若监测区域为第一植保等级,则对应监测区域内的监测点呈红色,若监测区域为第二植保等级,则对应监测区域内的监测点呈黄色,若监测区域为第三植保等级,则对应监测区域内的监测点呈绿色,第一植保等级的监测区域的喷洒量和喷洒时长均大于第二植保等级的监测区域的喷洒量和喷洒时长,第二植保等级的监测区域的喷洒量和喷洒时长均大于第三植保等级的监测区域的喷洒量和喷洒时长。

6.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,所述飞行规划模块的规划过程具体如下:将红色的轨迹点、黄色的轨迹点和绿色的轨迹点归类为植保无人机的植保点,植保点与植保点之间相连接得到植保无人机的植保路线。

7.根据权利要求1所述的基于Mavlink协议的植保无人机地面监测终端,其特征在于,所述植保监测模块的监测过程具体如下;

步骤P1:依据植保等级为监测区域设定植保需求,植保需求包括喷洒量和喷洒时长;

步骤P2:获取监测区域的预计喷洒量,并将预计喷洒量标记为YPSu;

步骤P3:获取植保无人机在对应监测区域的实际喷洒时长,并将实际喷洒时长标记为STu;

步骤P4:获取植保无人机的喷洒速率,并将喷洒速率标记为PSDu;

步骤P5:利用公式SPSu=STu×PSDu计算得到植保无人机在监测区域的实时喷洒量SPSu;

步骤P6:若SPSu>YPSu,则进入下一步骤;

若SPSu<YPSu,则生成喷洒缺量信号;

若SPSu=YPSu,则生成喷洒正常信号;

步骤P7:计算实时喷洒量减去预计喷洒量得到监测区域的喷洒差量PSCu;

若PSCu<Y1,则生成喷洒正常信号;

若Y1≤PSCu,则生成喷洒超量信号;其中,Y1为喷洒差量阈值。