农业植保无人机的控制方法、农业植保无人机和计算机可读存储介质与流程

本公开涉及无人机技术领域，更具体地，本公开涉及一种农业植保无人机的控制方法、一种农业植保无人机和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

农业植保无人机已经广泛的应用于现代化农业作业中，使用农业植保无人机能够对杀虫剂、杀菌剂、除草剂以及催熟脱叶剂、增糖剂、叶面肥料等液体农药或营养液进行喷洒作业，也能够对固体种子进行播种，还能对农田进行测绘等工作。农业植保无人机的应用对于防治病虫害、提高农作物产量具有十分重要的作用。

然而，传统的农业植保无人机仅能够完成喷洒作业，不能对实际喷洒的农药或营养液的量进行有效统计，导致喷洒作业具有不准确性，难以进一步对农业植保无人机的作业进行优化。

技术实现要素：

本公开的实施例旨在提供了一种农业植保无人机的控制方法、一种农业植保无人机和一种计算机可读存储介质，以实现对农业植保无人机实际喷洒的农药进行有效统计。可以克服当前缺乏良好的农药使用数据的采集机制，从而无法获取农药的实际使用数据来优化无人机的施药过程且无法进行更加精细的农业数据分析的缺陷。

根据本公开的一个方面，提供了一种农业植保无人机的控制方法，包括：获取农业植保无人机的作业信息；获取农业植保无人机作业所需的农药的农药信息；以及根据所述作业信息和所述农药信息，确定完成所述农业植保无人机作业实际使用的农药总量。

根据本公开的第二方面，提供了一种农业植保无人机，包括：动力装置，用于给所述农业植保无人机提供飞行动力；喷洒系统，用于执行所述农业植保无人机的喷洒作业；飞行控制器，与所述动力装置和所述喷洒系统电连接，用于控制所述动力装置和所述喷洒系统；通信装置，用于与所述农业植保无人机的控制终端通信连接，所述通信装置与所述无人机电连接。所述飞行控制器被配置为：获取农业植保无人机的作业信息；获取农业植保无人机作业所需的农药的农药信息；以及根据所述作业信息和所述农药信息，确定完成所述农业植保无人机作业实际使用的农药总量。

根据本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序由至少一个处理器运行时，使至少一个处理器执行上文所述的农业植保无人机的控制方法。

采用本公开的技术方案，可以对实际喷洒的农药的数量进行有效统计，提高了喷洒作业的准确性，优化了农业植保无人机的作业过程。

附图说明

通过下文结合附图的详细描述，本公开的上述和其它特征将会变得更加明显，其中：

图1是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的控制方法的流程图。

图2是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的控制方法的流程图。

图3a-图3d是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的应用场景的示意图。

图4是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的框图。

图5是示出了本公开一实施例的农业植保无人机。

图6是示出了根据本公开一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。

需要注意的是，附图不一定按比例绘制，重点在于示出本文公开的技术的原理。另外，为了清楚起见，贯穿附图中的相似的附图标记指代相似的元素。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细阐述。应当注意，本公开不应局限于下文所述的具体实施方式。另外，为了简便起见，省略了对与本公开没有直接关联的公知技术的详细描述，以防止对本公开的理解造成混淆。

图1是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的控制方法的流程图。

如图1所示，在步骤s110，获取农业植保无人机的作业信息。例如，可以在农业植保无人机的作业过程中获取作业信息，该作业信息例如可以包括以下一项或更多项：作业速度、作业时长、无人机的喷幅宽度、作业距离、无人机的飞行高度、喷头流速以及喷头流量。具体可以通过无人飞行器上搭载的传感器获取上述作业信息。例如，位置传感器可以记录农业植保无人机的位置信息，能够获取该农业植保无人机的作业距离，飞行高度等信息。位置传感器包括陀螺仪、定位天线、电子罗盘、惯性测量单元中的至少一种。又例如，还可以使用超声传感器、视觉传感器(单目传感器或者双目传感器)获取无人机的喷幅宽度，使用环境传感器和气压计等对其它作业信息进行获取。又或者，通过流量阀等装置获取喷头流速或流量等作业信息。

在一个实施例中，定位天线能够基于全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)解算农业植保无人机的航向信息。或者，通过高精度定位(rtk：real-timekinematic，实时动态)载波相位差分技术更为精确的获得农业植保无人机的位置信息，从而解算出飞行速度，作业距离，飞行高度等多种作业信息。

图3a是示出了根据本公开一个实施例的在农业植保无人机的作业过程中获取作业信息的示意图。如图3a所示，所获取的作业信息包括农业植保无人机的飞行小时、喷洒流量、相对作业高度、行距以及速度等信息。此外，该图3a中还示出了农业植保无人机的飞行路线(折线)。

图3b是示出了根据本公开一个实施例的在农业植保无人机的作业过程中获取的飞行记录详情的示意图。如图3b所示，所获取的记录详情可以包括作业编号、飞行记录编号、飞行模式、地理位置、作业地块、作业面积、用药量和药剂类型等信息。

在步骤s120，获取农业植保无人机作业所需的农药的农药信息。农药信息例如可以包括以下一项或更多项：农药的名称、农药的剂型、农药的亩用量、农药的有效成分含量以及农药的包装规格。

在一个实施例中，可以通过图像识别农药的外包装上的图像标识符获取农药信息。例如，该图像标识符可以包括农药的二维码、条形码、数字符号或照片。在本实施例中，可以使用农业植保无人机的控制终端上搭载的摄像头获取上述图像标识符，也可以使用农业植保无人机本身搭载的摄像头获取上述图像标识符，在此不做限定。

在一个实施例中，可以通过射频识别农药的外包装的电子标签获取农药信息。例如，该电子标签可以包括rfid标签或nfc标签。能够进行射频识别的电子阅读器可以是农业植保无人机的控制终端上携带的电子阅读器，也可以是无人飞行器本身搭载的电子阅读器，在此不做限定。

在一个实施例中，农药信息可以通过用户在农业植保无人机的控制终端上手动输入。例如，用户可以在具有显示功能的电子移动设备上进行手动输入，用户输入的农药信息可以是一项也可以是多项。当然，在其他实施例中，农药信息的获取可以通过图像识别获取或者射频识别获取后，再由用户手动输入或者修改有明显错误的农药信息。或者在另一实施例中，可以先由用户手动输入农药信息后再经过图像识别获取或者射频识别获取，以此来提高农药信息获取的准确性。

图3c是示出了根据本公开一个实施例的获取的农药信息的示意图。如图3c所示，“农药详情”界面中显示了所获取的农药信息，包括产品名称、农药名称、剂型、规格和含量。应当注意，所获取的农药信息不限于图3c所示的具体示例，还可以包括其他与农药有关的信息，例如农药的亩用量等。

在步骤s130，根据作业信息和农药信息，确定完成农业植保无人机作业实际使用的农药总量。

在一个实施例中，可以根据作业信息确定农业植保无人飞行器的实际作业亩数。例如，实际作业亩数s可以计算如下：

s＝v*t*w(1)

在上式(1)中，v代表无人机的飞行速度，t代表无人机的飞行时长，而w代表无人机的喷幅宽度。在实际作业过程中，飞行高度可能会影响喷幅宽度，因此可以根据飞行高度来调整喷幅宽度的值。

或者，实际作业亩数s可以计算如下：

s＝l*w(2)

在上式(2)中，l代表无人机的飞行距离，而w代表无人机的喷幅宽度。同样，在实际作业过程中，飞行高度可能会影响喷幅宽度，因此可以根据飞行高度来调整喷幅宽度的值。

在一个实施例中，可以根据获取的喷头流量和实际作业亩数来确定完成农业植保无人机作业实际使用的农药总量。这里，喷头流量是指单位面积(亩)的农药喷洒量。因此，将喷头流量与实际作业面积(亩数)相乘，可以获得实际使用的农药总量。

在一个实施例中，可以根据获取的喷头流速和作业时长来确定完成农业植保无人机作业实际使用的农药总量。这里，喷头流速是指单位时间的喷洒量。因此，将喷头流速与作业时长相乘，可以获得实际使用的农药总量。

在一个实施例中，可以根据农业植保无人机作业实际使用的农药总量以及农药信息，确定实际使用的农药瓶数。进一步地，可以根据实际使用的农药瓶数来生成补贴指令。该补贴指令可以向用户的控制终端发送，以便能够将补贴数额直接体现在用户的控制终端上。

图2是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的控制方法的流程图。

如图2所示，在步骤s210，获取农业植保无人机的作业信息。例如，作业信息可以包括以下一项或更多项：作业的名称、作业的地块信息、作业的面积信息、以及作业物的种类信息。

在一个实施例中，作业信息可以在作业前通过农业植保无人机的控制终端预先确定。例如，作业信息可以由用户在农业植保无人机的控制终端上手动输入。这种情况的一个示例包括：在用户第一次对某个地块执行作业时，可以在控制终端上输入该地块的作业信息。

图3d是示出了根据本公开一个实施例的作业信息输入的示意图。如图3d所示，作业信息可以由用户在控制终端上输入。具体地，在“新建任务”界面中，用户可以输入作业的开始时间、作业的任务名称、作业的地块信息、作业的面积信息、地理位置、详细地址、预估面积和作物种类等信息。用户不必输入所有这些信息。例如，可以不输入任务名称或地理位置等信息。

在一个实施例中，作业信息可以由用户从控制终端中存储的历史作业信息中选择。例如，如果对某个地块已经执行了一次或更多次的作业，那么用户可以从存储的历史数据中选择与本次的作业操作有关的信息。

在一个实施例中，作业信息还可以包括在农业植保无人机作业过程中获取的作业信息。例如，获取的作业信息可以包括以下一项或多项：作业速度、作业时长、无人机的喷幅宽度、作业距离、无人机的飞行高度、喷头流速以及喷头流量。

在步骤s220，获取农业植保无人机作业所需的农药的农药信息。例如，农药信息可以包括以下一项或更多项：农药的数量、农药的名称、农药的剂型、农药的规格以及农药的有效成分含量。

在一个实施例中，可以通过图像识别农药的外包装上的图像标识符获取农药信息。例如，该图像标识符可以包括农药的二维码、条形码、数字符号或照片。

在一个实施例中，可以通过射频识别农药的外包装的电子标签获取农药信息。例如，该电子标签可以包括rfid标签或nfc标签。

在一个实施例中，农药信息可以通过用户在农业植保无人机的控制终端上手动输入。

在步骤s230，将作业信息和农药信息进行匹配，并根据匹配情况对农业植保无人机的作业进行反馈，以使用户在获得反馈后及时调整对农业植保无人机的控制。

在一个实施例中，将作业信息中的作业面积与农药信息中的农药数量进行匹配，并根据作业面积向用户反馈推荐的农药数量使用区间。进一步地，如果之前在步骤s210中从农业植保无人机作业过程中获取作业信息，则可以根据所获取的作业过程中的作业信息来计算作业过程中使用的农药数量，并将作业过程中使用的农药数量与推荐的农药数量使用区间进行比较。

在一个实施例中，当作业过程中使用的农药数量大于或小于推荐的农药数量使用区间时，可以向用户发出提示信息。该提示信息可以包括声音提示、显示界面提示或闪灯报警。

在一个实施例中，当作业过程中使用的农药数量大于或小于推荐的农药数量使用区间时，可以对农业植保无人机的作业进行自动控制。例如，该自动控制可以包括：自动调整无人机的飞行速度和/或自动调整无人机的喷头流速。

在一个实施例中，可以将作业信息中的作业面积与农药信息中的农药数量进行匹配，并根据获取的农药数量向用户反馈推荐的作业面积。例如，再次参考图3a，其中所获取的作业信息包括农业植保无人机的飞行小时、喷洒流量、相对作业高度、行距以及速度等信息。此外，再次参考图3b所示的农业植保无人机的飞行记录详情。可以看出，图3b所示的“作业面积”是1.7亩。那么，可以根据该次作业(1.7亩的农药喷洒)所使用的农药数(用药量)来计算每亩消耗的农药数量。然后，将获取的农药数量除以每亩消耗的农药数量，计算得到推荐的作业面积并将其反馈给用户。

图4是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的框图。图5是示出了根据本公开一个实施例的农业植保无人机的示意图。如图4所示，农业植保无人机40包括动力装置410、喷洒系统420、通信装置430和飞行控制器440。

动力装置410用于给无人机40提供飞行动力。例如，动力装置410可以包括推进单元，用于产生推进无人机40的升力使得无人机40能够在三维空间内飞行。推进单元的一个示例可以包括一个或更多个旋翼。无人机40可以能够沿着一个、两个或三个轴线进行空间平移，这些轴线可以彼此正交。例如，这些轴线可以包括俯仰轴、偏航轴和/或横滚轴。无人机40也可以围绕一个、两个或三个轴线旋转，这些轴线可以彼此正交。例如，这些轴线可以是俯仰轴、偏航轴和/或横滚轴。

在一个实施例中，无人机40可以具有中心体，所述中心体具有从中心体延伸的一个或多个臂或分支。臂可以从中心体横向地或径向地延伸。臂可以相对于中心体是可移动的，或可以相对于中心体是固定的。这些臂可以支撑一个或多个推进单元。例如，每个臂可以支撑一个、两个或更多个推进单元。

喷洒系统420用于执行农业植保无人机的喷洒作业。例如，喷洒系统420可以包括用于装载农药的容器、用于喷洒农药的喷嘴以及配套的连接件等。

通信装置430用于与农业植保无人机的控制终端通信连接。农业植保无人机和控制终端之间的通信可以是无线通信。例如，可以在农业植保无人机和控制终端之间提供直接通信，而无需任何中间装置或网络。备选地，还可以在农业植保无人机和控制终端之间提供间接通信。间接通信可以借助于一个或多个中间装置或网络来进行。例如，间接通信可以利用电信网络。可以借助于一个或多个路由器、通信塔、卫星或任何其他中间装置或网络来执行间接通信。

通信类型的示例可以包括但不限于：经由互联网的通信、局域网(lan)、广域网(wan)、蓝牙、近场通信(nfc)技术、基于移动数据协议(诸如通用分组无线业务(gprs)、gsm、增强型数据gsm环境(edge)、3g、4g或长期演进(lte)协议)的网络、红外(ir)通信技术和/或wi-fi，且可以是无线的、有线的或其组合。

控制终端可以是任何类型的外部装置。控制终端的示例可以包括但不限于智能手机/手机、平板电脑、个人数字助理(pda)、膝上型计算机、台式计算机、媒体内容播放器、视频游戏站/系统、虚拟现实系统、增强现实系统、可穿戴装置(例如，头戴式设备(hmd)、手势识别装置、麦克风、能够提供或呈现图像数据的任何电子设备或任何其他类型装置。控制终端可以是手持式物体。在一些情况下，控制终端可以位于远离用户的位置，并且用户可以使用无线和/或有线通信来与控制终端进行通信。

控制终端可以包括一个或多个存储器存储设备，其包括含有用于执行一个或多个动作的代码、逻辑或指令的非暂时性计算机可读介质。控制终端可以包括能够执行非暂时性计算机可读介质中的代码的一个或多个处理器。控制终端可以包括通信单元，其可以允许与农业植保无人机进行通信。在一些情况下，通信单元可以包括单个通信模块或多个通信模块。在一些情况下，控制终端可以能够使用单个通信链路或多个不同类型的通信链路与农业植保无人机进行交互。

控制终端可以包括显示器(或显示装置)。显示器可以是屏幕。显示器可以是触摸屏。显示器的示例包括发光二极管(led)屏幕、oled屏幕、液晶显示器(lcd)屏幕、等离子屏幕或任何其他类型的屏幕。显示器可以被配置为显示图形用户界面(gui)。gui可以示出可以允许用户控制农业植保无人机的动作的图像。在一些情况下，用户可以从该图像选择目标。目标可以是静止目标或移动目标。在其他情况下，用户可以从该图像选择行进的方向。用户可以选择图像的一部分(例如，点、区域和/或对象)以定义农业植保无人机的飞行目标和/或方向。

用户可以触摸屏幕的一部分。用户可以通过触摸屏幕上的点来触摸屏幕的一部分。备选地，用户可以从预先存在的一组区域选择屏幕上的区域，或可以绘制区域的边界、区域的直径或以任何其他方式指定屏幕的一部分。用户可以通过借助于用户交互设备(例如，鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸板、按钮、口头命令、手势识别、姿态传感器、热传感器、触摸电容式传感器或任何其他装置)选择图像的一部分来选择农业植保无人机的飞行目标和/或方向。触摸屏可以被配置为检测用户的触摸的位置、触摸的长度、触摸的压力和/或触摸运动，由此每个上述的触摸方式可以指示来自用户的特定输入命令。

飞行控制器440与动力装置410、喷洒系统420和通信装置430连接，用于控制这些组件的操作。飞行控制器440可以包括一个或多个存储器存储设备，其包括含有用于执行一个或多个动作的代码、逻辑或指令的非暂时性计算机可读介质。飞行控制器440可以包括能够执行非暂时性计算机可读介质中的代码的一个或多个处理器。

飞行控制器440可以被配置为执行上文结合附图1和附图2描述的本公开的方法。例如，

在一个实施例中，飞行控制器440可以被配置为：获取农业植保无人机40的作业信息；获取农业植保无人机40作业所需的农药的农药信息；以及根据作业信息和农药信息，确定完成农业植保无人机40作业实际使用的农药总量。

在一个实施例中，飞行控制器440可以被配置为：获取农业植保无人机40的作业信息；获取农业植保无人机40作业所需的农药的农药信息；以及将作业信息和农药信息进行匹配，并根据匹配情况对农业植保无人机的作业进行反馈，以使用户在获得反馈后及时调整对农业植保无人机40的控制。

上述方法中的细节已经在上文中进行了详细描述，因此这里不再重复。

采用本公开的技术方案，可以针对农业植保无人机的作业进行更加精细的农业数据分析，提高农药的使用效率，从而改进了农业作业的过程。

此外，本公开的实施例可以借助于计算机程序产品来实现。例如，该计算机程序产品可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当在计算设备上执行该计算机程序时，能够执行相关的操作以实现本公开的上述技术方案。

例如，图6是示出了根据本公开一个实施例的计算机可读存储介质60的框图。如图6所示，计算机可读存储介质60包括计算机程序610。计算机程序610在由至少一个处理器运行时，使得至少一个处理器执行例如根据图1或图2所描述的方法的各个步骤。由于上文已经对图1和图2所示的方法进行了详细描述，此处不再重复。

本领域技术人员可以理解，计算机可读存储介质60的示例包括但不限于：半导体存储介质、光学存储介质、磁性存储介质、或任何其他形式的计算机可读存储介质。

上文已经结合优选实施例对本公开的方法和涉及的设备进行了描述。本领域技术人员可以理解，上面示出的方法仅是示例性的。本公开的方法并不局限于上面示出的步骤和顺序。

应该理解，本公开的上述实施例可以通过软件、硬件或者软件和硬件两者的结合来实现。本公开的这种设置典型地提供为设置或编码在例如光介质(例如cd-rom)、软盘或硬盘等的计算机可读介质上的软件、代码和/或其他数据结构、或者诸如一个或多个rom或ram或prom芯片上的固件或微代码的其他介质、或一个或多个模块中的可下载的软件图像、共享数据库等。软件或固件或这种配置可安装在计算设备上，以使得计算设备中的一个或多个处理器执行本公开实施例所描述的技术方案。

此外，上述每个实施例中所使用的设备的每个功能模块或各个特征可以由电路实现或执行，所述电路通常为一个或多个集成电路。设计用于执行本说明书中所描述的各个功能的电路可以包括通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)或通用集成电路、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、或分立的硬件组件、或以上器件的任意组合。通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器可以是现有的处理器、控制器、微控制器或状态机。上述通用处理器或每个电路可以由数字电路配置，或者可以由逻辑电路配置。此外，当由于半导体技术的进步，出现了能够替代目前的集成电路的先进技术时，本公开也可以使用利用该先进技术得到的集成电路。

运行在根据本公开的设备上的程序可以是通过控制中央处理单元(cpu)来使计算机实现本公开的实施例功能的程序。该程序或由该程序处理的信息可以临时存储在易失性存储器(如随机存取存储器ram)、硬盘驱动器(hdd)、非易失性存储器(如闪速存储器)、或其他存储器系统中。用于实现本公开各实施例功能的程序可以记录在计算机可读记录介质上。可以通过使计算机系统读取记录在所述记录介质上的程序并执行这些程序来实现相应的功能。此处的所谓“计算机系统”可以是嵌入在该设备中的计算机系统，可以包括操作系统或硬件(如外围设备)。

如上，已经参考附图对本公开的实施例进行了详细描述。但是，具体的结构并不局限于上述实施例，本公开也包括不偏离本公开主旨的任何设计改动。另外，可以在权利要求的范围内对本公开的记载进行多种改动，通过适当地组合不同实施例所公开的技术手段所得到的实施例也包含在本公开的技术范围内。此外，上述实施例中所描述的具有相同效果的组件可以相互替代。