[发明专利]一种无人机放牧系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机放牧系统。

背景技术

当前有一些牧民使用遥控器对无人机控制进行牧牲畜作业，或独机式牧牲畜犬系统。目前的主要问题是：单独的无人机进行牧牲畜作业时，因只能在畜牧群的一面进行驱赶，不能很好的将畜牧群赶往需要的方向。当有畜牧逃走或者遗失时，如若无人机去驱赶逃走的畜牧回来，那牲畜将处于无人看管的状态，容易出现问题；而若不去驱赶回畜牧，那将造成损失；同时需要牧户实时对其进行监测，一旦放牧距离较远，牧户很难对其尽心管理，无法保证其在放牧过程中的安全。如中国专利CN106647811A公开了一种基于无人机集群的放牧系统，包括地面站和无人机集群系统，所述地面站中设有航线规划系统和无人机控制系统，所述无人机控制系统与无人机集群系统通讯连接，所述无人机集群系统由若干组飞控系统组成，所述任意一组飞控系统均由若干无人机本体组成，所述飞控系统与无人机本体内的动力装置电性连接，所述无人机本体上设有监控装置和音响，所述音响与无人机控制系统通讯连接，由于采用了集群控制、航线规划及自主起飞等技术，简化了对无人机的操作流程，提高了牧民对牲畜放养的管理效率。放牧系统中仅涉及到了驱赶过程，但在放牧过程中还存在牧群在同一区域内进食时间过长，不仅破坏植被，同时牲畜进食的植被质量差，影响牲畜健康；另外在驱赶过程中由于放牧区域得不到限定，易出现放牧区域过远，在这种情况下需要无人机具备较高的性能要求，这样会增加牧户的使用成本。犹如中国专利CN205029771U公开了一种智能放牧系统。该系统包含：航拍无人机、用于控制所述航拍无人机飞行路线的飞控中心、远程服务器、佩戴于头牲畜的主设备、以及佩戴于若干从牲畜的从设备，所述从设备的个数与从牲畜的个数相同；所述主设备与从设备相连接，所述主设备与所述从设备组建为无线网格网络，mesh网络；所述主设备与所述远程服务器通信连接；所述远程服务器与所述飞控中心通信连接；所述飞控中心与所述航拍无人机连接。通过该系统实现数字化远程监控，而且能使牧民轻松查看牧群的生存状态。从而实现无人放牧。该系统中并未考虑到标签掉落的情况，一旦标签掉落，易出现数据传输错误，造成牲畜丢失的情况，同时放牧区域并未限定，牲畜长时间在同一区域进食，会破坏植被的生长，对牧场的生态循环造成破坏，需要高性能的无人机有目的性的驱赶放牧，会增加牧户的购买成本。

发明内容

为克服现有技术中存在的标签掉落后数据错误、单一区域进食时间过长的问题，本发明提供了一种无人机放牧系统。

本发明提供了一种无人机放牧系统，系统包括无人机、机库、电子围栏和控制站，控制站和无人机之间通过无线方式传输信息，电子围栏安装于草场构成总体放牧区域，机库供无人机停放并对其充电，其创新点在于：所述电子围栏与控制站相连，且控制站中设有与电子围栏相配对的电子地图，电子围栏中设有将总体放牧区域划分成若干个独立放牧区域的围栏，由控制站在电子地图上设定独立放牧区域的轮牧顺序；无人机设有飞行控制系统，飞行控制系统由飞行单元、数据采集单元、存储单元、定位单元、计时单元、驱赶单元和分析单元构成；飞行单元控制无人机飞行，数据采集单元将采集信息存放于存储单元中，通过存储单元传输至控制站；存储单元内还预设有牲畜运动轨迹和设定进食时间；定位单元中设有定位装置，定位装置连接控制站，计时单元连接分析单元，分析单元调用计时单元和存储单元中设定时间进行对比，分析单元将对比信号传输至驱赶单元。

进一步的，所述无人机中分为驱赶无人机和追踪无人机；无人机总数量N≥3，其中驱赶无人机数量n₁≥2，追踪无人机数量n₂≥1。

进一步的，所述驱赶无人机和追踪无人机分布在牲畜上侧周边，驱赶无人机之间组成当前牲畜活动区域，活动区域面积要大于当前牲畜实际所在区域。

进一步的，所述数据采集单元中包括定位监控单元和红外传感器，定位监控单元监测领头牲畜运动轨迹，将领头牲畜运动轨迹存储在分析单元中并发送至控制站；红外传感器实时监测牲畜头数和体温信息，将头数数量和体温信息传至控制站。

进一步的，所述数据采集单元中还包含有速度采集单元，速度采集单元用于采集领头牲畜运动速度。

进一步的，所述计时单元分为进食时间单元和延时单元，其中进食时间单元由延时单元和速度采集单元共同控制，进食时间单元将信息反馈至控制站。

进一步的，所述围栏上安装有监控系统，监控系统监测围栏周边是否出现牲畜。