[发明专利]一种基于无人机的农药喷洒控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，包括通信连接的无人机和地面控制端；

所述无人机上配置有：定位模块，用于获取无人机的GPS位置信息；泵监测模块，用于监测无人机上农药喷洒泵的启停；液位监测模块，用于监测无人机所携带药箱内的农药实时液位；通信模块，用于将定位模块、泵监测模块、液位监测模块获取的监测信息传递给地面控制端；

所述地面控制端配置有：接收模块，用于接收无人机传递的GPS位置信息、泵启停信息、实时液位信息；处理模块，用于根据泵启停信息和实时液位信息得到喷洒口药量与液位下降速度的对应关系，进而得到喷洒口药量-喷洒时间关系曲线，根据GPS位置信息得到喷洒时间内的无人机喷洒轨迹，结合喷洒口药量-喷洒时间关系曲线、无人机喷洒轨迹及无人机的经纬度信息得到目标田地的药量分布图；获取模块，用于获取目标田地的多光谱卫星影像，根据多光谱卫星影像生成药量需求图；对比模块，用于将目标田地的药量需求图与实际喷洒的药量分布图进行对比，评估喷洒效果。

2.根据权利要求1所述一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，所述系统在监测到泵启动后，触发液位监测模块工作，获取药箱内的实时液位变化，并传递给地面控制端；地面控制端根据实时液位变化获取喷洒口药量变化，并根据喷洒口药量变化得到喷洒口药量-喷洒时间关系曲线。

3.根据权利要求2所述一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，所述地面控制端根据GPS位置信息建立无人机喷洒轨迹，结合无人机喷洒轨迹与喷洒口药量-喷洒时间关系曲线，得到单位轨迹距离内的喷洒药量；然后结合无人机的经纬度及高度信息，得到目标田地的药量分布图。

4.根据权利要求3所述一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，地面控制端基于多光谱卫星影像生成植物长势热力图，基于植物长势热力图生成药量需求图，并基于药量需求图设置单位轨迹距离内的药量阈值，当单位轨迹距离内的实际药量分布落入药量阈值范围内时，认为当前轨迹距离内达到喷洒效果。

5.根据权利要求1所述一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，所述地面控制端还连接监管部门，用于将无人机喷洒轨迹、喷洒口药量-喷洒时间关系曲线、药量分布图、药量需求图及喷洒效果评估发送至监管部门。

6.根据权利要求1所述一种基于无人机的农药喷洒控制系统，其特征在于，所述地面控制端还包括显示模块，用于显示药量需求图、药量分布图及评估效果，同时用于显示无人机GPS位置信息、泵启停信息及实时液位信息。

7.一种基于无人机的农药喷洒控制方法，其特征在于，包括：

获取无人机的泵启停信息及无人机药箱内的实时液位信息，同时获取无人机的GPS位置信息；

根据泵启停信息和实时液位信息得到喷洒口药量与液位下降速度的对应关系，进而得到喷洒口药量-喷洒时间关系曲线；

根据GPS位置信息得到喷洒时间内的无人机喷洒轨迹，结合喷洒口药量-喷洒时间关系曲线、无人机喷洒轨迹及无人机的经纬度信息得到目标田地的药量分布图；

获取目标田地的多光谱卫星影像，根据多光谱卫星影像生成药量需求图；

将目标田地的药量需求图与实际喷洒的药量分布图进行对比，评估喷洒效果。

8.根据权利要求7所述一种基于无人机的农药喷洒控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于多光谱卫星影像生成植物长势热力图，基于植物长势热力图生成药量需求图，并基于药量需求图设置单位轨迹距离内的药量阈值，当单位轨迹距离内的实际药量分布落入药量阈值范围内时，认为当前轨迹距离内达到喷洒效果。

9.根据权利要求8所述一种基于无人机的农药喷洒控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：将无人机喷洒轨迹、喷洒口药量-喷洒时间关系曲线、药量分布图、药量需求图及喷洒效果评估发送至监管部门。

10.根据权利要求7所述一种基于无人机的农药喷洒控制方法，其特征在于，将植物长势热力图中的热力区域划为喷洒区，非热力区划为非喷洒区；在喷洒区内根据植物长势及单位轨迹距离生成药量需求，得到药量需求图；为喷洒区单位轨迹距离内的药量需求设定药量阈值；将药量分布图与药量需求图进行逐单位轨迹距离的药量对比，获取喷洒效果。