[发明专利]一种基于GIS的无人机植保系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于GIS的无人机植保系统及方法，该基于GIS的无人机植保系统包括无人机、监控终端，所述无人机设有定位单元、深度摄像机、飞行执行单元，所述监控终端包括GIS处理单元、手动控制单元、自动控制单元以及控制模式切换单元，深度摄像机采集农田的深度点云数据并发送到GIS处理单元，GIS处理单元对深度点云数据的分析，在GIS地图上显示农田中种植了农作物的区域，根据GIS地图可以手动或自动控制无人机在农田中精准且不遗漏地对农作物进行植保。

技术领域

本发明涉及无人机植保技术领域，具体涉及一种基于GIS的无人机植保系统及方法。

背景技术

现行的无人机植保技术依赖于专业的飞手，飞手是指拥有专业的无人机操控技术的技术人员。植保作业对飞手的要求非常高，在目视飞行的距离内，飞手必须要做到锁高、直线、匀速飞行。飞手在操控无人机对农林地进行植保时，由于视线的阻碍以及人为操控的局限性，即使是拥有无人机专业操控技能的飞手，也很难控制无人机精准地对农作物进行植保，并且不能保证无人机对农田的每一个地方都进行了植保。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种基于GIS的无人机植保系统及方法，可以精准且不遗漏地控制无人机对农田进行植保。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种基于GIS的无人机植保系统，包括无人机、监控终端，所述无人机设有定位单元、深度摄像机、飞行执行单元，所述监控终端包括GIS处理单元、手动控制单元、自动控制单元以及控制模式切换单元；

所述定位单元，用于获取无人机当前位置并发送到GIS处理单元；

所述深度摄像机，用于采集农田的深度点云数据，将深度点云数据存储为集合D＝{d₁,d₂,……,d_m}，其中d_i＝(X_i,Y_i,Z_i)，X_i、Y_i、Z_i分别表示第i点在直角坐标系X-Y-Z下的坐标值，所述直角坐标系的X-Y平面为水平面，Z轴对应的方向是垂直于水平面的，i＝1,2,……,m，m为深度点云数据中点的总数，并将集合D发送到GIS处理单元；

所述GIS处理单元，用于接收定位单元发送的无人机当前位置并显示在GIS地图上，还用于接收深度摄像机发送的集合D，提取集合D内第i点的Z_i，根据Z_i区分第i点的对应的位置是否有种植农作物，若第i点对应的位置有种植农作物，则将d_i放置在集合A中，提取集合A内第k点的X_k、Y_k，根据(X_k，Y_k)将第k点显示在GIS地图上，k＝1,2,……,n，n为集合A中点的总数；

所述控制模式切换单元，用于从GIS处理单元中获取GIS地图，根据GIS地图上各个点的布局在手动控制模式和自动控制模式之间切换；

当切换为手动控制模式时，所述手动控制单元用于接收操控人员发出的飞行控制指令并发送到飞行执行单元；

当切换为自动控制模式时，所述自动控制单元用于从GIS处理单元获取X_k、Y_k并根据X_k、Y_k规划无人机飞行路线，根据无人机飞行路线形成飞行控制指令并发送到飞行执行单元；

所述飞行执行单元，用于接收手动控制单元和/或自动控制单元发送的飞行控制命令，根据飞行控制命令控制无人机对农田进行植保。