本发明涉及无人机，具体涉及一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统及方法。
背景技术：
1、城市花粉（如蒿草花粉）与飞絮（如杨柳絮）已成为影响公共健康、交通安全与生活质量的季节性环境问题。当前主流治理手段主要分为地面作业与航空作业两类。地面高压喷雾车或人工喷洒受地形限制，难以覆盖河岸、坡地、屋顶等复杂区域，且作业效率低下。另一方面，现有采用无人机进行喷洒作业的技术，大多脱胎于大田农业植保场景，存在缺陷：普遍依赖预先测绘生成的“处方图”进行飞行与喷洒，无法对实际环境中随风摆动、分散生长的具体花序目标进行实时识别与动态追踪，导致喷洒覆盖不精准，大量药剂喷洒在无效区域；药剂形态与喷洒方式不匹配，飘移严重，这不仅造成药剂浪费，更导致非靶标区域的环境污染，难以满足城市环境对环保的高要求。
2、因此，现如今急需提供一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，以此来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统及方法，实现在复杂城市风场环境下，对分散、移动的微型目标（如蒿草花序）进行非液体、高附着、低飘移的精准动态打击。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，包括：
4、无人机主体，包括机架、动力系统以及飞行控制器，所述动力系统包括安装于所述机架上的多个电机及电子调速器；飞行控制器设于机架内，且与所述电子调速器通信连接，用以向所述电子调速器发送控制信号；
5、一体化作业吊舱，通过快拆结构悬挂于所述机架下方，所述一体化作业吊舱内集成有视觉感知模块、药剂储存与喷洒模块和前向环境感知杆；所述视觉感知模块包括至少一台检测相机，其镜头以预设俯角向前下方安装，用于实时采集并处理目标区域的图像数据；药剂存储与喷洒模块包括一个双腔式独立药剂仓，以及连接所述双腔室独立药剂仓的微型蠕动泵、紧密螺杆计量 器和双流体静电喷头；所述前向环境感知杆从所述机架前部向前方水平延伸，其末端安装有微型气象传感器，用于获取前方风场数据；
6、机载主控计算机，设于机架内部，分别与所述视觉感知模块、所述药剂存储与喷洒模块和前向环境感知杆电性连接，用以融合多源数据并生成同步控制飞行路径与喷洒动作的指令。
7、可选地，所述双腔室独立药剂仓的两个腔室分别用于存储长效型植物生长调节剂微粒与速效型花粉黏着固定剂微粒。
8、可选地，所述药剂存储与喷洒模块还包括与各腔室对应的独立输送管路，并在所述机载主控计算机的控制下实现药剂的选择性喷洒或混合喷洒
9、可选地，所述双流体静电喷头通过所述精密螺杆计量器接收固体药剂微粒，并利用高速气流将其喷出；所述双流静电喷头集成有高压静电发生单元，能使喷出的药剂微粒带电。
10、可选地，所述视觉感知模组包括一个多光谱相机和一个高帧率rgb相机，两者光轴平行固定在同一刚性基板上，以提供融合的植被特征与视觉动态信息。
11、可选地，所述前向环境感知杆为可伸缩碳纤维杆，其长度为无人机轴距的0.5~0.8倍，以使所述微型气象传感器能提前探测到未受无人机桨翼气流扰动的原始风场。
12、可选地，所述一体化作业吊舱采用碳纤维复合材料外壳，其外壳上设有对应于所述视觉感知模块的光学窗口；所述视觉感知模块通过一减震云台安装于所述一体化作业吊舱内部，且所述光学镜头部分对准所述光学窗口设置；所述一体化作业吊舱外部设有与所述双腔室独立药剂仓连通的磁性快接加料口。
13、本发明还包括一种花粉抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：通过前伸的前向环境感知杆获取前方真实风场数据；s2：通过视觉感知模块实时识别并锁定蒿草、杨树或柳树的花序目标；s3：机载主控计算机融合目标位置、风场数据及无人机位姿，解算包含风场补偿的喷射提前角与时机；s4：控制药剂存储与喷洒模块，使带电的药剂微粒在所述双流静电喷头的作用下，精准定向附着于目标花序表面。
14、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
15、本发明中，该基于无人机的花粉抑制喷洒系统包括无人机主体、一体化作业吊舱和机载主控计算机，电子调速器接收飞控的信号，无刷电机根据电子调速器提供的电流进行旋转，以产生拉力；飞行控制器固定于机架中心内，负责飞行姿态的稳定控制；一体化作业吊舱通过带有自锁功能的快拆挂钩悬挂于机架下方，且吊舱内集成了三大功能模块：视觉感知模块、药剂存储与喷洒模块和前向环境感知杆，视觉感知模块以前倾俯角安装，在飞行中持续对地扫描，药剂存储与喷洒模块中，双腔室设计储存了不同的专用药剂；其次，双流体静电喷头利用高速气流输送微粒，并使其通过高压静电场带电，使得药剂微粒能主动、牢固地吸附在植物表面；前向环境感知杆从机架前部向前方水平延伸，通过末端设置的微型气象传感器获取前方风场数据，避免桨翼气流造成的气流扰动影响到风场的检测，为实时风场补偿提供了可靠的数据源头；机载主控计算机安装于机架内，接收来自视觉感知模块的目标坐标、来自前向环境感知杆的风场数据、以及来自飞行控制器的自身位姿数据，运行动态风场补偿，从而发送给飞行控制器的修正飞行路径指令以及发给药剂喷洒模块的喷射角度、时机与药剂选择指令；通过上述模块的配合，实现了在复杂城市风场环境下，对分散、移动的目标进行非液体、高附着、低飘移的精准动态打击。
1.一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述双腔室独立药剂仓的两个腔室分别用于存储长效型植物生长调节剂微粒与速效型花粉黏着固定剂微粒。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述药剂存储与喷洒模块还包括与各腔室对应的独立输送管路，并在所述机载主控计算机的控制下实现药剂的选择性喷洒或混合喷洒。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述双流体静电喷头通过所述精密螺杆计量器接收固体药剂微粒，并利用高速气流将其喷出；所述双流静电喷头集成有高压静电发生单元，能使喷出的药剂微粒带电。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述视觉感知模组包括一个多光谱相机和一个高帧率rgb相机，两者光轴平行固定在同一刚性基板上，以提供融合的植被特征与视觉动态信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述前向环境感知杆为可伸缩碳纤维杆，其长度为无人机轴距的0.5~0.8倍，以使所述微型气象传感器能提前探测到未受无人机桨翼气流扰动的原始风场。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述一体化作业吊舱采用碳纤维复合材料外壳，其外壳上设有对应于所述视觉感知模块的光学窗口；所述视觉感知模块通过一减震云台安装于所述一体化作业吊舱内部，且所述光学镜头部分对准所述光学窗口设置；所述一体化作业吊舱外部设有与所述双腔室独立药剂仓连通的磁性快接加料口。
8.根据权利要求1所述的一种基于无人机的花粉抑制喷洒系统，其特征在于，所述喷洒系统还包括远程数据中心；所述机载主控计算机通过4g/5g蜂窝网络模块将作业数据上传至所述远程数据中心；所述远程数据中心部署有区域花粉源预测模型，并能向所述机载主控计算机下发作业规划指令。
9.一种基于权利要求1-8中任一项所述喷洒系统的花粉抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：通过前伸的前向环境感知杆获取前方真实风场数据；s2：通过视觉感知模块实时识别并锁定蒿草、杨树或柳树的花序目标；s3：机载主控计算机融合目标位置、风场数据及无人机位姿，解算包含风场补偿的喷射提前角与时机；s4：控制药剂存储与喷洒模块，使带电的药剂微粒在所述双流静电喷头的作用下，精准定向附着于目标花序表面。