植保作业方法、终端、植保无人机及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及无人机植保技术领域，具体涉及一种植保作业方法、终端、植保无人机及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着植保无人机技术的发展，越来越多的用户开始采用无人机进行植保作业，尤其是利用无人机进行农药喷洒，具有对农作物损害小、农药利用率高、降低劳动强度等优点。已有技术中，植保无人机在对一块农田区域进行植保作业时，通常是按照提前规划的飞行航线将整个农田区域全面喷洒覆盖，直至完成对整块农田区域的植保作业。

然而，该植保作业方法需要在首次作业时完成整块农田区域的喷洒任务，如果中途停止作业，在执行下一次植保作业时需要重新规划航线或根据已规划航线重新作业，若仍按照已规划的飞行航线作业，会造成重复喷洒，严重影响农作物的正常生长；若根据未喷洒区域重新规划航线，则需要采集未喷洒区域的地块信息，不仅增强了劳动强度、降低了作业效率，且难以保证采集地块信息的准确性，影响植保作业效果。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供一种植保作业方法、终端、植保无人机及计算机可读存储介质，可以分次完成植保作业且能确保植保作业效果。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：一种植保作业方法，包括以下步骤：

（1）首次植保作业时，根据作业地块规划首次作业航线并将首次作业航线发送至植保无人机进行首次植保作业；所述首次作业航线包括作业初始点和作业截止点；

（2）当次植保作业时，获取首次作业航线以及当次植保作业的指定作业初始点；其中，所述指定作业初始点位于该首次作业航线上；

（3）根据所述指定作业初始点和作业截止点生成植保无人机的当次作业航线；

（4）将所述当次作业航线发送至植保无人机进行当次植保作业。

优选地，所述步骤（1）中首次作业航线的规划方法包括：

1）根据所获取的作业地块边界信息生成作业地块的边界线；

2）确定作业初始边并根据作业地块边界信息绘制多条与作业初始边平行的航行路径直线段；

3）所述航行路径直线段与作业初始边除外的边界线相交，交点为航点；

4）沿着所形成的多个航点，所述多条平行的航行路径直线段首尾顺次连接，构成覆盖作业地块的首次作业航线。

优选地，所述步骤3）还包括：按照预设规则将所有航点标识。

优选地，所述预设规则为：依照首次作业航线由作业初始点到作业截止点的飞行顺序，将所有航点依次进行标识；标识内容包括航点标号和航点位置信息。

进一步地，所述当次作业航线包括起飞点，所述步骤（3）中根据所述指定作业初始点和作业截止点生成植保无人机的当次作业航线包括：

根据所述起飞点和指定作业初始点生成起飞航线；

根据所述指定作业初始点和作业截止点生成作业航线；

采用所述起飞航线和所述作业航线生成当次作业航线。

为解决上述问题，本发明提供了一种终端，所述终端包括显示器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的植保作业程序，所述植保作业程序被所述处理器执行时实现上述方法中的步骤。

此外，为解决上述问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有植保作业程序，所述植保作业程序被处理器执行时实现上述方法中的步骤。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明所提供的植保作业方法，针对同一农田地块，在无需通过采集地块信息重新规划航线的基础上可分次完成农田地块的喷洒任务，避免出现重喷现象，也可采用多架无人机交替作业，提高了植保作业效率和效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例所提供植保作业方法的步骤流程图；

图2为本发明第一实施例中首次作业航线的示意图；

图3为本发明第一实施例中当次作业航线的示意图；

图4为本发明第二实施例所提供植保作业方法的步骤流程图；

图5为本发明第二实施例所提供当次作业航线的示意图；

图6为本发明第四实施例所提供植保作业方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例：

通常，无人机在对一块农田区域进行植保作业时，其按照已经规划好的航线进行植保作业，当中途出现作业异常情况，例如，药箱内药量不足、无人机携带的电池电量不足或者飞控系统状态异常而无法继续植保作业时，通过向无人机发送返航指令，指示无人机停止作业并返航。

由于上一次作业过程中无人机停止作业导致农田区域的喷洒任务未完成，需要再次对其进行植保作业，但是，根据上一次所规划的航线，无人机只能从该航线的原作业起始点进行喷洒，从而使得上一次植保作业的已喷洒区域出现二次喷洒现象，严重影响农作物的生长状况；

如果根据未喷洒区域重新规划航线，还需要重新采集该未喷洒区域的地理位置信息，很大程度上增加了劳动强度，延长了植保作业的时间，降低了植保作业效率。

另外，已有技术中，不能根据需要选择喷洒范围，只能按照已经规划的航线从其作业起始点进行植保作业，不能适应用户的实际农作需求。

为了解决上述问题，本发明提出了以下实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明第一实施例所提供的植保作业方法，所述植保作业方法，包括以下步骤：

步骤S101、首次植保作业时，根据作业地块规划首次作业航线并将首次作业航线发送至植保无人机进行首次植保作业；所述首次作业航线包括作业初始点和作业截止点；

优选地，所述步骤S101中首次作业航线的规划方法包括：

步骤S111、根据所获取的作业地块边界信息生成作业地块的边界线；

所述作业地块边界信息为边界的经纬度信息，获取作业地块边界信息时，可选地，携带RTK测量仪沿着实际农田区域的边界进行打点，采集边界上多个采集点的经纬度坐标；作业地块的边界线可以在终端上生成，该终端可以为用户控制端，用户控制端上安装有植保作业APP，具体操作时 ，用户可以在用户控制端上加载出高清卫星地图，将所采集到地块边界的经纬度坐标输入，从而生成作业地块的边界线。

可选地，本实施例中作业地块为四边形地块，实际操作时，可以采集四边形地块上四个顶点处的经纬度坐标，将所采集的四个经纬度坐标输入到用户控制端，在植保作业APP的地块创建界面上生成作业地块的边界线，边界线所围成的区域为作业地块区域。

步骤S112、确定作业初始边并根据作业地块边界信息绘制多条与作业初始边平行的航行路径直线段；

作业地块为多边形地块，本实施例中可以为四边形地块，该作业地块的边界线由四条线段依次连接而成，选择四边形地块的其中一条边为作业初始边，绘制多条与作业初始边平行且等间距的航线路径直线段，其中，相邻航行路径直线段之间的距离为一个喷幅，即无人机喷洒宽度。

步骤S113、所述航行路径直线段与作业初始边除外的边界线相交，交点为航点；

以四边形作业块为例，参阅图2，图2示出了四边形作业地块首次作业航线的示意图，假设四边形四个顶点分别为A、B、C和D，本实施例中，其中，以AB边为作业初始边，绘制多条与其平行且间距相等的航行路径直线段，每条航线路径直线段分别与AB边两侧的AD边和BC边相交，每个航行路径直线段分别与边界线形成两个航点，本实施例中，航点包括四个顶点以及航行路径直线段与边界线的交点。

优选地，按照预设规则将所有航点标识，所述预设规则为：依照首次作业航线由作业初始点到作业截止点的飞行顺序，将所有航点依次进行标识，标识内容包括航点标号和航点位置信息。例如，将作业初始点A标记为1号航点，以该作业初始点开始依次标记其余航点为2号航点、3号航点、4号航点等；作为优选，可以在植保作业APP上依次竖向显示奇数航点，即1号、3号、5号等航点，参阅图2。，

步骤S114、沿着所形成的多个航点，所述多条平行的航行路径直线段首尾顺次连接，构成覆盖作业地块的首次作业航线。无人机按照该植保作业航线飞行时，其喷幅可覆盖整个作业地块。

可以选择作业初始边上两个顶点中的一个作为作业初始点，例如图2中的航点A，以该作业初始点开始依次连接其它航点，多条平行的航行路径线段首尾顺次相接形成蛇形航线，从而将整个作业地块覆盖，首次作业航线的最终一个航点为作业截止点，例如航点D。

在对农田地块进行首次植保作业时，根据步骤S101规划出植保作业航线，选定作业初始点或者航点中的任意一个作为指定作业初始点，植保作业时，无人机由该指定作业初始点开始沿着已规划航线植保作业。通常，首次植保作业时，选定作业初始点作为首次植保作业的指定作业初始点，无人机由作业初始点开始进行植保作业。

步骤S102、当次植保作业时，获取首次作业航线以及当次植保作业的指定作业初始点；其中，所述指定作业初始点位于该首次作业航线上；

具体地，若首次植保作业没有完成作业地块的喷洒任务，即，植保无人机中途停止作业并结束了喷洒任务返航，需要再次进行植保作业。本实施例中当次植保作业可以为首次植保作业之后的第二次植保作业，也可以为第三次植保作业，次数不限，可以分多次植保作业完成整个作业地块的喷洒任务。

当次植保作业时，获取首次作业航线，用户可以根据实际情况选择指定作业初始点，可选地，所述指定作业初始点为首次作业航线中各航点中的任意点或中止位置处。中止位置处为植保无人机断药点，即，植保无人机停止作业时的位置，当首次植保作业中植保无人机中止作业时，会将断药点位置信息发送至用户终端，同时用户控制端上会将断药点显示在与其前后相邻的两个航点之间，方便用户观察断药点所处的具体位置。

其中，断药点处的位置信息可以通过无人机自身携带的GPS（全球定位系统）定位装置获得，本实施例中对获取无人机断药点处位置信息的方法不做限定。

步骤S103、根据所述指定作业初始点和作业截止点生成植保无人机的当次作业航线；

若指定初始点为断药点，则根据断药点与作业截止点生成当次作业航线。

步骤S104、将所述当次作业航线发送至植保无人机进行当次植保作业。

当次植保作业的植保无人机与首次植保作业时的无人机可以为两个不同的无人机，当首次植保作业的无人机中止作业时，记录并发送断药点处位置信息给终端，例如图2，E点为断药点，由于本实施例中只标记奇数航点，用户控制端获得该断药位置信息后并将该断药点显示在航点5与7之间，各航点竖向依次排列显示在植保作业APP界面上。

用户选择断药点为指定作业初始点，用户控制端获取断药点与首次作业航线的作业截止点，生成新的植保作业航线，即当次作业航线，例如图3，并将当次作业航线发送至另一个可以随时起飞的目标无人机，该目标无人机由上一植保无人机断药位置处开始沿着当次作业航线进行植保作业，该方法大大提高了植保作业效率，尽可能减小了由于植保作业过程中出现异常导致植保作业中止而对植保作业所带来的不良影响。

参阅图4，在第一实施例的基础上，图4示出了本发明第二实施例所提供的植保作业方法：

步骤S201、首次植保作业时，根据作业地块规划首次作业航线；所述首次作业航线包括作业初始点和作业截止点；

步骤S202、当次植保作业时，获取首次作业航线以及当次植保作业的指定作业初始点；其中，所述指定作业初始点位于该首次作业航线上；

上述步骤S201和步骤S202的具体实施方式与实施例1中步骤S101和步骤S102的实施方式相同，此处不再赘述。

步骤S203、根据所述指定作业初始点和作业截止点生成植保无人机的当次作业航线；

所述当次作业航线包括起飞点，该步骤包括如下子步骤：

步骤S213、根据所述起飞点和指定作业初始点生成起飞航线；

所述起飞航线为起飞点与指定作业初始点的直接连线，例如，参阅图5，起飞点为F，其为植保无人机的实际起飞位置，指定作业初始点为断药点E，则起飞航线为FE的连线。

步骤S223、根据所述指定作业初始点和作业截止点生成作业航线；

参阅图5，选择的指定作业初始点为断药点E，以首次作业航线为基础，根据作业初始点与作业截止点生成作业航线，即E到D的飞行航线。

步骤S233、采用所述起飞航线和所述作业航线生成当次作业航线。

当次作业航线即为起飞航线FE+作业航线ED。

步骤S204、将所述当次作业航线发送至植保无人机进行植保作业。

用户控制端将当次作业航线，即，起飞航线FE和作业航线ED，发送至目标植保无人机，目标植保无人机从起飞点F开始起飞，沿着直线FE飞至断药点E，其中起飞航线FE这段过程不进行植保作业，即无人机不打开喷头，当目标无人机飞至断药点E时，打开喷头，由E点开始沿着作业航线ED进行正常植保作业。

本发明第三实施例所提供的一种终端，所述终端包括显示器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的植保作业程序，所述植保作业程序被所述处理器执行时实现上述第一实施例和第二实施例方法中的步骤。

本实施例中，终端为用户控制端，可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、PAD(平板电脑)等移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等的固定终端。 其中，显示器可以显示用户控制端中处理信息，例如可以显示所加载出高清卫星地图以及生成的作业地块边界线、首次植保作业航线、当次植保作业航线，所标记的各航点等。存储器可以为高速RAM存储器。

此外，为解决上述问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有植保作业程序，所述植保作业程序被处理器执行时实现实施例1和实施例2方法中的步骤。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本实施例可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各个实施例所述的方法。

本实施例计算机可读存储介质的具体实施例同上述实施例所述方法的实施例基本相同，此处不再赘述。

参阅图6，图6示出了本发明第四实施例所提供的植保作业方法，所述植保作业方法包括如下步骤：

步骤S301、首次植保作业时，植保无人机接收所规划的首次作业航线并对作业地块进行植保作业；所述首次作业航线包括作业初始点和作业截止点；

在对一农田地块进行植保作业时，用户控制端将规划的首次作业航线发送至植保无人机，所述植保无人机接收该首次作业航线，并由该首次作业航线的作业初始点开始进行植保作业。

步骤S302、当植保无人机中止作业时，记录并发送中止位置处的位置信息；

当植保作业过程中出现异常情况，例如，药箱内药量不足、无人机携带的电池电量不足或者飞控系统状态异常而无法继续植保作业时，无人机接收用户控制端发送的返航指令，并采用自身携带的GPS定位装置记录中止位置处的位置信息并发送至用户控制端。用户控制端保存该中止位置处的位置信息。

步骤S303、当次植保作业时，植保无人机根据所获取的当次作业航线进行当次植保作业；所述当次作业航线根据指定作业初始点和作业截止点生成；其中，所述指定作业初始点位于首次作业航线上。

由于上一次作业过程中无人机停止作业导致农田区域的喷洒任务未完成，需要再次对其进行植保作业，当次作业时，当次作业航线由用户控制端根据首次作业航线由指定作业初始点与作业截止点生成，指定作业起始点由用户自行选定，可以为首次植保作业的中止位置处，也可以为任意航点，其中，所述航点为用户控制端针对作业地块生成的航行路径直线段与作业地块边界线的交点，具体作业地块边界生成以及航线规划方法参照实施例1，此处不再赘述。

当次作业时，植保无人机可以为首次植保作业的无人机，也可以另外选择一个目标无人机，该目标无人机根据接收到的用户控制端发送的当次作业航线由指定作业初始点开始沿着当次作业航线进行植保作业。

本发明第五实施例提供了一种无人机，所述无人机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的植保作业程序，存储器可以为高速RAM存储器，所述植保作业程序被所述处理器执行时实现第四实施例方法中的步骤指令。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有植保作业程序，所述植保作业程序被处理器执行时实现第四实施例所述方法中的步骤。

本实施例计算机可读存储介质的具体实施例同第四实施例所述方法的实施例基本相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。