农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法及装置，该方法通过激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和高精度动态载体姿态测量单元分别获取点云数据、位置信息和姿态信息，得到大地坐标系下的冠层信息数据，然后从冠层信息数据中提取冠层特征参数，根据冠层特征参数生成冠层特征地图，结合冠层特征地图和作业参数Z生成飞行作业参数，接着针对各飞行作业参数生成相应飞控飞行作业流程指令，并且对相应飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行作业方式指令，最后飞控系统根据飞行作业方式指令控制飞行器的作业具体形式。本发明结合作业对象的实际冠层特征参数来确定飞行器作业方式，大大提高了飞行器的作业效果和作业精确度。
【专利说明】农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农用飞行器低空飞行作业方式领域，特别涉及一种农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法及装置。
【背景技术】
[0002]我国农业航空未来的需求主要集中在低空农情信息快速获取、超低空喷施作业和其他特种作业(如杂交稻制种辅助授粉)等方面。随着各类小型飞行器在农业领域逐步推广应用，在作物冠层上方低空飞行已成为农用飞行器进行作业的主要方式。农业航空领域作业对象大多集中在作物冠层，其中飞行方式的选择和作业效果也与作业冠层的特征参数密切相关，如冠层高度、冠层密度、冠层宽度等。作物冠层的特征参数随着作物种类不同、种植地形不同、种植方式不同以及农艺要求不同呈现出了很大差异，然而现有的飞行方式无论是人工操控方式还是飞控程控方式均没有考虑到冠层特征参数的差异，现有作业航线的定位方式主要依靠人工定位或者GPS装置定位，主要采用等高直线，匀速飞行的方式进行作业，仅仅考虑了作业对象上方空域的特征参数，忽略了地面作业对象的实际冠层特征参数，因此现有技术中飞行器的实际作业参数精确度和效果必然大打折扣。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种作业精确度高以及作业效果好的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法。该方法能够实时获取作物冠层信息，并根据作业目的和冠层特征参数构成冠层特征地图，由冠层特征地图规划出飞行器作业参数，以控制飞行器完成作业。
[0004]本发明的第二目的在于提供一种作业精确度高以及作业效果好的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置，
[0005]本发明的第一目的通过下述技术方案实现:农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，包括以下步骤:
[0006](I)获取作业对象的冠层信息数据:获取点云数据、激光发射位置处的位置信息数据以及激光发射位置处的姿态信息数据；
[0007](2)通过坐标转换算法将点云数据、激光发射位置处的位置信息数据和激光发射位置处的姿态信息数据相融合，转换成大地坐标系下的冠层信息数据；
[0008](3)从大地坐标系下的冠层信息数据中提取作物冠层特征参数；
[0009](4)根据作业目的和要求生成作业参数Z ；
[0010]( 5 )生成作物冠层参数特征地图:结合喷施作业参数Z对步骤(3 )中提取的冠层特征参数进行处理，得到对应地图属性冠层特征参数；然后生成地图属性冠层特征参数对应的冠层参数特征地图；通过该冠层参数特征地图反映出扫描区域冠层分布特点；
[0011](6)根据冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行作业参数；
[0012](7)根据各飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令；[0013](8)对步骤(6)中生成的各飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行作业方式指令，并将生成的飞行作业方式指令输入到飞控系统中；飞控系统按照其接收的飞行作业方式指令控制飞行器进行相应的作业。
[0014]优选的，所述步骤(1)中获取的点云数据包括作物冠层测距数据。
[0015]优选的，所述步骤(3)中作物冠层特征参数包括冠层顶部参数、冠层底部参数、冠层密度参数和冠层宽度参数；
[0016]所述冠层顶部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域作物冠层顶部距离飞行器的距离S1 ；
[0017]所述冠层底部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域作物冠层底部距离飞行器的距离S2 ；
[0018]所述冠层密度参数为通过密度特征算法获取的扫描区域作物冠层种植密度P ；
[0019]所述冠层宽度参数为通过行宽特征算法获取的扫描区域作物冠层种植行宽B。
[0020]所述步骤(5)中:
[0021]根据目标融合算法生成冠层顶部参数对应的地图属性冠层顶部距离特征参数Sz^f1(S11Z)；
[0022]根据目标融合算法生成冠层底部参数对应的地图属性冠层底部距离特征参数S^f1(S21Z)；
[0023]根据目标融合算 法生成冠层密度参数对应的地图属性冠层密度特征参数
[0024]P ^f1 ( P，Z)；
[0025]根据目标融合算法生成冠层宽度参数对应的地图属性冠层行宽特征参数
[0026]B^f1 (B, Z)；
[0027]其中在所述步骤(5)中生成地图属性冠层顶部距离特征参数和地图属性冠层底部距离特征参数结合所对应的冠层参数特征地图、地图属性冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图以及地图属性冠层宽度特征参数对应的冠层参数特征地图。
[0028]更进一步的，所述步骤(6 )中飞行作业参数包括飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅；
[0029]所述步骤(6)中地图属性冠层顶部距离特征参数和地图属性冠层底部距离特征参数所结合对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器飞行高度轨迹；地图属性冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器作业时间与强度；地图属性冠层宽度特征参数对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器航迹与作业宽幅。
[0030]更进一步的，所述步骤(7)中分别生成飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅所对应的飞控飞行作业流程指令P1、飞控飞行作业流程指令P2和飞控飞行作业流程指令P3。
[0031]本发明的第二目的通过下述技术方案实现:农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置，包括激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和飞行器飞控系统，
[0032]激光雷达扫描单兀，用于扫描作物冠层，获取点云数据；
[0033]差分定位GPS单元，用于获取激光发射位置处的位置信息数据；
[0034]飞控系统，按照飞行作业 方式指令控制飞行器的作业方式；[0035]所述作业装置还包括高精度动态载体姿态测量单元頂U、点云数据处理单元、冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元和综合作业方式决策系统，其中:
[0036]高精度动态载体姿态测量单元IMlXInertial Measurement Unit),用于获取激光发射位置的姿态信息数据；
[0037]点云数据处理单元，用于通过坐标转换算法将激光雷达扫描单元得到的点云数据、差分定位GPS单元获取的位置信息数据及高精度动态载体姿态测量单元IMU获取的姿态信息数据相融合，转换成大地坐标系下的冠层信息数据；
[0038]冠层特征参数提取单元，用于从大地坐标系下的冠层信息数据中提取冠层特征参数；
[0039]冠层参数特征地图生成单元，用于结合根据作业目的和要求生成的作业参数Z对提取的冠层特征参数进行处理，生成冠层参数特征地图；
[0040]飞行作业参数生成单元，用于根据冠层参数特征地图结合作业参数生成飞行器的飞行作业参数；
[0041]飞控飞行作业流程指令生成单元:根据飞行器的飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令；
[0042]综合作业方式决策系统，用于对各飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行器的飞行作业方式指令，并将生成的飞行作业方式指令输入到飞控系统中；
[0043]所述激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和高精度动态载体姿态测量单元IMU分别与点云数据处理单元的输入端连接，所述点云数据处理单元的输出端依次通过冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元和综合作业方式决策系统与飞控系统连接。
[0044]优选的，所述激光雷达扫描单元为二维的，所述激光雷达扫描单元的激光扫描方向与飞行器飞行方向之间的夹角为45°。
[0045]优选的，所述综合作业方式决策系统中包括光谱仪器和航拍相机，所述综合作业方式决策系统结合飞行器飞行作业流程指令、光谱仪器采集的光谱数据以及航拍相机采集的图像数据进行综合决策。
[0046]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0047](I)本发明通过激光雷达扫描单元获取的点云数据、差分定位GPS单元获取的激光发射位置处的位置信息数据D2和高精度动态载体姿态测量单元IMU获取的激光发射位置的姿态信息数据D3得到大地坐标系下的冠层信息数据，然后从冠层信息数据中提取冠层特征参数，根据冠层特征参数生成冠层特征地图，结合冠层特征地图和作业参数Z生成飞行器各种飞行作业参数，接着针对飞行器各种飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令，并且对相应的飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行作业方式指令，最后飞控系统根据飞行作业方式指令控制飞行器的作业具体形式。在发明中不仅仅考虑了作业对象上方空域的特征参数，还结合作业目的以及地面作业对象的实际冠层特征参数来确定飞行器的作业方式，因此大大提高了飞行器的作业效果。另外在整个作业过程中本发明飞行器的飞行作业装置能够实时获取冠层特征参数，并且跟随当前冠层状态实时的改变飞行器的作业方式，使飞行器能够非常精确的完成作业。[0048](2)本发明能够实现农用飞行器田间作业方式的精准化和标准化，不需要像现有的飞行器那样直接干涉飞行器的飞控系统才能实现作业方式的调整，本发明只需要将根据冠层特征参数形成的作业流程指令输送给飞控系统执行即可，因此本发明农用飞行器的作业方式具有控制简单且方便的优点。另外本发明综合作业方式决策系统中还可以配合有光谱仪器和航拍相机，综合作业方式决策系统可以结合飞控飞行作业流程指令、光谱仪器采集的光谱数据以及航拍相机采集的图像数据进行综合决策，从而为农业航空应用技术提供了一种更加精准可行的作业方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1是本发明农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法流程图。
[0050]图2是本发明农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法原理框图。
[0051]图3是本发明农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置结构组成框图。
【具体实施方式】
[0052]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0053]实施例
[0054]如图1和2所示，本实施例公开了一种农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，本实施例采用该作业方法对水稻进行喷施，具体步骤如下:
[0055](I)获取喷施作业对象水稻的冠层信息数据:包括获取点云数据D1、激光发射位置处的位置信息数据D2和激光发射位置处的姿态信息数据D3 ;其中本实施例中通过激光雷达扫描单元获取点云数据，获取的点云数据包括水稻冠层测距数据，本实施例中通过差分定位GPS单元获取激光发射位置处的位置信息数据，本实施例中通过高精度动态载体姿态测量单元IMU获取激光发射位置处的姿态信息数据D3。
[0056](2)通过坐标转换算法将点云数据D1、激光发射位置处的位置信息数据D2和激光发射位置处的姿态信息数据D3相融合，转换成大地坐标系下的水稻冠层信息数据D4=f (D1, D2, D3) ο
[0057](3)从大地坐标系下的水稻冠层信息数据D4中提取水稻冠层特征参数；在本实施例中提取到的水稻冠层信息数据包括水稻冠层顶部参数、水稻冠层底部参数、水稻冠层密度参数和水稻冠层宽度参数，当然本实施例也可以从水稻冠层信息数据中提取其他水稻冠层特征参数。其中:
[0058]水稻冠层顶部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域水稻冠层顶部距离飞行器的距离S1 ；
[0059]水稻冠层底部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域水稻冠层底部距离飞行器的距离S2 ；
[0060]水稻冠层密度参数为通过密度特征算法获取的扫描区域水稻冠层种植密度P ；
[0061]水稻冠层宽度参数为通过行宽特征算法获取的扫描区域水稻冠层种植行宽B ；
[0062](4)根据喷施作业目的和要求生成喷施作业参数Z ;
[0063]( 5 )生成作物冠层参数特征地图:结合喷施作业参数Z对步骤(3 )中提取的水稻冠层特征参数进行处理，得到对应地图属性水稻冠层特征参数；然后根据地图属性水稻冠层特征参数生成对应的冠层参数特征地图；通过该冠层参数特征地图反映出扫描区域水稻冠层分布特点；其中在本实施例中:
[0064]根据目标融合算法生成水稻冠层顶部参数对应的地图属性冠层顶部距离特征参数 Sz^f1 (S1, Z)；
[0065]根据目标融合算法生成水稻冠层底部参数对应的地图属性冠层底部距离特征参数 Sz2=f\ (S2, Z)；
[0066]根据目标融合算法生成水稻冠层密度参数对应的地图属性冠层密度特征参数
P z=fi(p，Z)；
[0067]根据目标融合算法生成水稻冠层宽度参数对应的地图属性冠层宽度特征参数Bff1 (B, Z)；
[0068]其中在本实施例中生成地图属性水稻冠层顶部距离特征参数和地图属性水稻冠层底部距离特征参数结合所对应的冠层参数特征地图、地图属性水稻冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图以及地图属性水稻冠层宽度特征参数对应的冠层参数特征地图。
[0069](6)根据步骤(5)得到的冠层参数特征地图结合喷施作业参数Z生成飞行器的飞行作业参数；其中本实施例生成的飞行作业参数包括飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅；当然本实施例还可以生成其他的飞行作业参数，
[0070]其中本实施例中地图属性冠层顶部距离特征参数和地图属性冠层底部距离特征参数结合所对应的冠层参数特征地图结合喷施作业参数Z生成飞行器飞行高度轨迹；地图属性冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图结合喷施作业参数Z生成飞行器作业时间与强度；根据地图属性冠层 宽度特征参数生成的冠层参数特征地图结合喷施作业参数Z生成飞行器航迹与作业宽幅。
[0071](7)根据步骤(6)中飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅分别生成它们对应的飞控飞行作业流程指令PU飞控飞行作业流程指令P2和飞控飞行作业流程指令P3。
[0072](8 )对步骤(7 )中生成的飞控飞行作业流程指令P1、飞控飞行作业流程指令P2和飞控飞行作业流程指令P3进行综合决策，生成飞行作业方式指令P，并将生成的飞行作业方式指令P输入到飞控系统中；飞控系统按照其接收的飞行作业方式指令P控制飞行器执行相应的作业。
[0073]如图3所示，本实施例还公开了一种用于实现上述农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法的作业装置，它包括激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元、高精度动态载体姿态测量单元IMU (Inertial Measurement Unit)、点云数据处理单元、冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元、综合作业方式决策系统和飞控系统，其中:
[0074]激光雷达扫描单元，用于扫描作物冠层，实时的获取点云数据D1，包括作物冠层测距数据；本实施例中所采用的激光雷达扫描单元为二维的，激光雷达扫描单元的激光扫描方向与飞行器飞行方向之间的夹角为45°。当然本实施例中的激光扫描单元也可以是一维或三维的，激光雷达扫描单元的激光扫描方向与飞行器飞行方向之间的夹角也可以为其他的合适角度。[0075]差分定位GPS单元，用于获取激光发射位置处的位置信息数据D2。
[0076]高精度动态载体姿态测量单元IMU，用于获取激光发射位置的姿态信息数据D3。
[0077]点云数据处理单元，用于通过坐标转换算法将激光雷达扫描单元得到的点云数据D1、差分定位GPS单元获取的位置信息数据D2及高精度动态载体姿态测量单元IMU获取的姿态信息数据D3相融合，转换成大地坐标系下的冠层信息数据。
[0078]冠层特征参数提取单元，用于从大地坐标系下的冠层信息数据中提取冠层特征参数，如冠层顶部参数、冠层底部参数、冠层密度参数、冠层宽度参数等。
[0079]冠层参数特征地图生成单元，结合作业参数Z对提取的冠层特征参数进行处理，得到对应地图属性水稻冠层特征参数；然后根据地图属性水稻冠层特征参数生成对应的冠层参数特征地图；该冠层参数特征地图能够反映出扫描区域作物冠层分布特点，对形成农用飞行器作业方式决策提供帮助。其中作业参数Z是根据飞行器的作业目的和作业要求获取的。
[0080]飞行作业参数生成单元，用于根据冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器的飞行作业参数。
[0081]飞控飞行作业流程指令生成单元:根据飞行器飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令。
[0082]综合作业方式决策系统，用于对各飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行作业方式指令，并将生成的飞行作业方式指令输入到飞控系统中。在本实施例中综合作业方式决策系统中包括光谱仪器和航拍相机，该系统结合飞行器飞行作业流程指令、光谱仪器采集的光谱数据以及航拍相机采集的图像数据进行综合决策，从而为农业航空应用技术提供了 一种更加精准可行的作业方式。
[0083]飞控系统，按照飞行作业方式指令控制飞行器的作业方式。
[0084]激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和高精度动态载体姿态测量单元IMU分别与点云数据处理单元的输入端连接，将它们采集到的信号发送给点云数据处理单元，点云数据处理单元的输出端依次通过冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元和综合作业方式决策系统与飞控系统连接。
[0085]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)获取作业对象的冠层信息数据:获取点云数据、激光发射位置处的位置信息数据以及激光发射位置处的姿态信息数据； (2)通过坐标转换算法将点云数据、激光发射位置处的位置信息数据和激光发射位置处的姿态信息数据相融合，转换成大地坐标系下的冠层信息数据； (3)从大地坐标系下的冠层信息数据中提取作物冠层特征参数； (4)根据作业目的和要求生成作业参数Z; (5)生成作物冠层参数特征地图:结合喷施作业参数Z对步骤(3)中提取的冠层特征参数进行处理，得到对应地图属性冠层特征参数；然后生成地图属性冠层特征参数对应的冠层参数特征地图；通过该冠层参数特征地图反映出扫描区域冠层分布特点； (6)根据冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行作业参数； (7)根据各飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令； (8 )对步骤(7 )中生成的各飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行作业方式指令，并将生成的飞行作业方式指令输入到飞控系统中；飞控系统按照其接收的飞行作业方式指令控制飞行器进行相应的作业。
2.根据权利要求1所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取的点云数据包括作物冠层测距数据。
3.根据权利要求1所 述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，其特征在于，所述步骤(3)中作物冠层特征参数包括冠层顶部参数、冠层底部参数、冠层密度参数和冠层宽度参数； 所述冠层顶部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域作物冠层顶部距离飞行器的距离SI ； 所述冠层底部参数为通过距离特征算法获取的扫描区域作物冠层底部距离飞行器的距离S2 ； 所述冠层密度参数为通过密度特征算法获取的扫描区域作物冠层种植密度P ; 所述冠层宽度参数为通过行宽特征算法获取的扫描区域作物冠层种植行宽B。
4.根据权利要求3所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，，其特征在于，所述步骤(5)中: 根据目标融合算法生成冠层顶部参数对应的地图属性冠层顶部距离特征参数Szl=^(S11Z)； 根据目标融合算法生成冠层底部参数对应的地图属性冠层底部距离特征参数Sz2=^(S2lZ)； 根据目标融合算法生成冠层密度参数对应的地图属性冠层密度特征参数
P z=fi(p，Z)； 根据目标融合算法生成冠层宽度参数对应的地图属性冠层宽度特征参数
B^f1 (B, Z)； 其中在所述步骤(5)中生成地图属性冠层顶部距离特征参数和地图属性冠层底部距离特征参数结合所对应的冠层参数特征地图、地图属性冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图以及地图属性冠层宽度特 征参数对应的冠层参数特征地图。
5.根据权利要求4所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，其特征在于，所述步骤(6)中飞行作业参数包括飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅； 所述步骤(6)中地图属性冠层顶部距离特征参数和地图属性冠层底部距离特征参数结合所对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器飞行高度轨迹；地图属性冠层密度特征参数对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器作业时间与强度；地图属性冠层宽度特征参数对应的冠层参数特征地图结合作业参数Z生成飞行器航迹与作业宽幅。
6.根据权利要求5所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业方法，其特征在于，所述步骤(7)中分别生成飞行器飞行高度轨迹、飞行器作业时间与强度以及飞行器航迹与作业宽幅所对应的飞控飞行作业流程指令P1、飞控飞行作业流程指令P2和飞控飞行作业流程指令P3。
7.农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置，包括激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和飞行器飞控系统， 激光雷达扫描单兀，用于扫描作物冠层，获取点云数据； 差分定位GPS单元，用于获取激光发射位置处的位置信息数据； 飞控系统，按照飞行作业方式指令控制飞行器的作业方式； 其特征在于，还包括高精度动态载体姿态测量单元IMU、点云数据处理单元、冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元和综合作业方式决策系统，其中: 高精度动态载体姿态测量单元`IMU，用于获取激光发射位置的姿态信息数据； 点云数据处理单元，用于通过坐标转换算法将激光雷达扫描单元得到的点云数据、差分定位GPS单元获取的位置信息数据及高精度动态载体姿态测量单元IMU获取的姿态信息数据相融合，转换成大地坐标系下的冠层信息数据； 冠层特征参数提取单元，用于从大地坐标系下的冠层信息数据中提取冠层特征参数；冠层参数特征地图生成单元，用于结合根据作业目的和要求生成的作业参数Z对提取的冠层特征参数进行处理，生成冠层参数特征地图； 飞行作业参数生成单元，用于根据冠层参数特征地图结合作业参数生成飞行器的飞行作业参数； 飞控飞行作业流程指令生成单元:根据飞行器的飞行作业参数生成相应的飞控飞行作业流程指令； 综合作业方式决策系统，用于对各飞控飞行作业流程指令进行综合决策，生成飞行器的飞行作业方式指令，并将生成的飞行作业方式指令输入到飞控系统中； 所述激光雷达扫描单元、差分定位GPS单元和高精度动态载体姿态测量单元IMU分别与点云数据处理单元的输入端连接，所述点云数据处理单元的输出端依次通过冠层特征参数提取单元、冠层参数特征地图生成单元、飞行作业参数生成单元、飞控飞行作业流程指令生成单元和综合作业方式决策系统与飞控系统连接。
8.根据权利要求1所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置，其特征在于，所述激光雷达扫描单元为二维的，所述激光雷达扫描单元的激光扫描方向与飞行器飞行方向之间的夹角为45°。
9.根据权利要求1所述的农用飞行器跟随冠层特征参数飞行的作业装置，其特征在于，所述综合作业方式决策系统中包括光谱仪器和航拍相机，所述综合作业方式决策系统结合飞行器飞行作业流程指令、光谱仪器采集的光谱数据以及航拍相机采集的图像数据进行综合决策。`
【文档编号】G05D1/10GK103885454SQ201410084071
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】李继宇, 周志艳, 罗锡文, 臧英, 张铁民, 陈姗, 史艳玲, 殷惠莉, 陈盛德 申请人:华南农业大学