[发明专利]一种基于无人机的景观植物的播种方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机的景观植物的播种方法，包括以下步骤：1、确定待种植物种植区图案形状的边界数据P1；2、确定待种地块区域的边界数据P2；3、对P1进行调整，使P1与P2在地理方位和区域大小上匹配，得到P3；4、输入无人机工作参数及区域边界数据P3，通过飞播路径规划算法，获得无人机的飞播播种最优路径及其对应的无人机各工作单元状态信息；5、无人机按照飞播播种最优路径及其对应的工作单元状态信息，实施自主飞播作业。本发明实现了大面积、复杂造型景观植物种植的机械化自动化作业，提高了作业效率和质量，算法优化了无人机作业的行调度次序，减少了非有效作业时段的飞行时间，使得播种区域的形状更加精确美观。

技术领域

本发明涉及一种农业设备控制领域，具体涉及一种基于无人机的景观植物的播种方法。

背景技术

大面积景观植物(如油菜、向日葵、花卉等)的种植，常利用滩涂、坡地等地面机器难以进入或工作(无机耕道、地形地貌复杂)的土地区域。同时为达到较好的视觉景观效果，通过造型设计以及多种不同品种、类别植物或播期的控制，实现“花式”间作和套种。因此对于具体作物而言，其种植区域的边界形状较为复杂，利用常规地面机器根本无法实现种植，而人工操作又费时费力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对大面积景观植物的播种，提供一种基于无人机的景观植物的播种方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于无人机的景观植物的播种方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定待种植物种植区域的图案形状，得到边界数据P1；

步骤S2、确定待种植物地块区域的坐标，得到边界数据P2；

步骤S3、对边界数据P1进行调整，使边界数据P1与边界数据P2在地理方位和区域大小上匹配，得到用于播种的区域边界数据P3；

步骤S4、输入无人机的工作参数及用于播种的区域边界数据P3，通过飞播路径规划算法，获得无人机的飞播播种最优路径及最优路径对应的无人机各工作单元状态信息；

步骤S5、无人机按照飞播播种最优路径及最优路径对应的无人机各工作单元状态信息，实施自主飞播作业。

进一步的，所述步骤S4包括多边形填充线求解和处理过程，具体包括以下步骤：

步骤S4.1、输入无人机出发点和降落点位置及无人机的工作幅宽W、工作单元数N、作业飞行速度V、空行程飞行速度V’和作业方向θ，输入用于播种的区域边界数据P3，依次存储边界数据P3的各顶点数据，并顺次连接各顶点，得到多边形区域Z；

步骤S4.2、设置一组与作业方向平行、间距为W的平行线组为行中心线组，且行中心线组覆盖多边形区域Z；

步骤S4.3、将每一条行中心线分别向两侧平移M次，所述M为N/2再取整后的值，包括原始行中心线和平移后的行中心线，得到每一条行中心线对应的N条单元中心线，通过直线与多边形求交算法，求取每一条单元中心线与多边形区域Z的交点，并沿作业方向做交点配对检查，剔除未成功配对的交点，得到交点数组；

步骤S4.4、利用交点数组、行中心线、单元中心线、工作幅宽W和工作单元数N求得无人机的初始路径信息和工作状态信息；

步骤S4.5、对路径进行排序，求得无人机的飞播播种最优路径，将最优路径及最优路径对应的无人机各工作单元状态信息进行存储。

进一步的，所述步骤S4.3具体为，