[发明专利]无人机测绘、喷药和监控联合作业方法及系统

说明书

本发明提供一种无人机测绘、喷药和监控联合作业方法及系统，包括：根据地图选取位于作业地面边界以及障碍物周围的校位点；释放第一无人机，在校位点上采集GPS定位信息，并接收RTK基站发送的差分校正信息，对GPS定位信息进行RTK差分校正，得到校正后的位置信息；将校正后的位置信息传输至指挥端；根据校正后的位置信息，设定计划航线；释放第二无人机，按计划航线自动飞行并进行喷药作业；释放与系留装置连接的第三无人机，第三无人机用于监控第二无人机的喷药作业。该装置用于执行上述方法，包括测绘单元、指挥单元、喷药单元和监控单元。本发明能够实现大规模自动喷药。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体是一种无人机测绘、喷药和监控联合作业的方法及系统。

背景技术

随着农业科技的发展，农业机械化程度不断提高。目前，无人机在农业领域的应用主要集中在喷药上。无人机喷药与传统的人工喷药作业相比，显著减轻了作业者的劳动强度，降低了农药对作业人员的危害，环境适用性高，作业速度快，节省农药，减少了农药残留和环境污染。

在使用无人机进行喷药前，一般需要对作业地面进行测绘，获得精确的位置信息。目前较先进的技术是通过RTK手持地面测绘端进行测绘，再结合无人机进行喷药。其中，RTK手持地面测绘端能够接收GPS定位信息以及RTK基站发送的差分校正信息。RTK基站具有固定坐标，RTK基站与RTK手持地面测绘端同时接收相同卫星的信号，并实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等差分校正信息发送至RTK手持地面测绘端。RTK手持地面测绘端利用由GPS定位信息以及差分校正信息，可以计算得到RTK手持地面测绘端的精确位置。RTK手持地面测绘端需要人工手持测绘设备,步行完成测绘，存在测绘时间长、人力消耗大等缺点，尤其容易受地形和测绘面积限制，不能满足大农场测绘的需要。

目前无人机进行喷药时，一般需要飞手操作，对飞手的依赖性很大，受限于飞手的技术和作业面积，无法满足大农场自动化喷药的需要。对于人口密度较低的国家或地区，农场面积相对较大，例如在美国，农场数量为2109303个，平均面积为9.95公顷；又例如在欧盟，农场数量为12200000个，平均面积为14.27公顷；在澳大利亚，农场数量为134148个，平均面积为143.75公顷。对于大农场，现有的无人机喷药方案，无法实现高效、自动化喷药。

此外，在无人机喷药时，为了防止药物对人体的伤害，地面人员需要与喷药现场保持安全距离。为了避免无人机喷向地面人员或地面人员误入喷药现场，还需对无人机的喷药作业进行监控。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种适用于大农场自动喷药的无人机测绘、喷药和监控联合作业的方法。

本发明的另一目的是提供一种适用于大农场自动喷药的无人机测绘、喷药和监控联合作业的系统。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的无人机测绘、喷药和监控联合作业方法，包括：根据地图选取位于作业地面边界以及障碍物周围的校位点；释放第一无人机，在校位点上采集GPS定位信息，并接收RTK基站发送的差分校正信息，对GPS定位信息进行RTK差分校正，得到校正后的位置信息；将校正后的位置信息传输至指挥端；根据校正后的位置信息，设定计划航线；释放第二无人机，按计划航线自动飞行并进行喷药作业；释放与系留装置连接的第三无人机，第三无人机用于监控第二无人机的喷药作业。