一种基于无人机群的自动放牧系统

1.本实用新型涉及畜养技术领域，具体涉及一种基于无人机群的自动放牧系统。


背景技术：

2.现有畜牧工作中，像牛、羊、马这些牲畜，在放牧过程中存在一定自由度，能草原上自由活动。为了防止有牲畜脱离牧群，传统方式是通过有经验的看护者跟随、看护，当看护者发现有牲畜脱离牧群时，及时将脱离牧群的牲畜赶回牧群。但人工精力有限，容易出现牲畜丢失的情况。随着无人飞行器技术的成熟，已有部分牧民使用遥控器对无人机控制进行牧牲畜作业。
3.但是，单独的无人机进行牧牲畜作业时，因只能在畜牧群的一面进行驱赶，不能很好的将畜牧群赶往需要的方向。当有畜牧逃走或者遗失时，如若无人机去驱赶逃走的畜牧回来，牲畜将处于无人看管的状态，容易出现问题；而若不去驱赶回畜牧，又将造成损失。同时一旦放牧距离较远，无法保证其在放牧过程中的安全，而且放牧区域也未限定，牲畜长时间在同一区域进食，会对植被生长和牧场生态循环造成破坏。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于无人机群的自动放牧系统，能够探测牧区的环境状况来选择放牧地点并通过无人机改变牧群行进方向。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种基于无人机群的自动放牧系统，包括无人机群和控制中心；所述无人机群包括若干无人机，所述无人机上设置有用于采集牧区环境参数的环境监测模块、用于获取牧区高分辨率遥感影像的航拍模块、用于驱赶牧群或威胁动物的生物模拟模块以及用于供电的电源模块；所述控制中心与无人机群通讯连接，用于控制无人机群的运行。
7.进一步地，所述控制中心包括时空分析模块，用于dem数字高程分析、线路规划、邻域分析和缓冲区分析。
8.进一步地，所述电源模块包括至少两块蓄电池，未供电的蓄电池为备用蓄电池，所述无人机上还设置有用于给备用蓄电池充电的太阳能电池板或/和小型风力发电装置。
9.进一步地，还包括若干布设在牧区的充电桩，所述无人机采用分批前往充电的方式进行电力补充。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.1、通过无人机低空飞行获取高分辨率的遥感影像，可以准确获知是否有牲畜脱离牧群及脱离牧群牲畜的所在方位。同时，还可分析牧区的植被情况，结合牧群的食量数据得出最适合牧群使用的草原区域，找寻到合适的放牧区域。
12.2、通过生物模拟模块模拟特定动物的声音或动作，既可驱赶牧群，也可驱赶对牧群构成威胁的动物。
13.3、控制中心根据无人机采集的信息，进行时空分析，实现牧区监控、导航巡航、线
路规划，可预防牧群受到环境威胁，制定应急调整牧区范围或备用路线的选取方案。
14.4、采用备用蓄电池和充电桩两套电力补充方案，能有效提高无人机续航时间。
附图说明
15.图1为本实用新型的自动放牧系统的结构示意框图。
16.附图标记说明：1-控制中心；2-无人机；3-环境监测模块；4-航拍模块；5-生物模拟模块；6-电源模块；7-时空分析模块。
具体实施方式
17.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
18.实施例
19.如图1所示，本实用新型的一种基于无人机群的自动放牧系统，括无人机群和位于地面的控制中心2。
20.无人机群包括若干无人机1，无人机1上设有环境监测模块3、航拍模块4、生物模拟模块5和电源模块6。
21.环境监测模块3用于采集牧区的环境参数，例如温度、湿度、天气状况等。航拍模块4通过无人机1的低空飞行可获取牧区高分辨率的遥感影像，可用于牧群分辨、威胁性动物群体监控和草量预测等。生物模拟模块5通过模拟特定动物的动作或声音，驱赶牧群沿预定线路行走，或驱赶牧群周边以及预行进线路上的威胁动物。
22.电源模块6为无人机1提供电力，为提高续航能力，本系统采取备用蓄电池和充电桩两套电力补充方案。电源模块6包括至少两块蓄电池，未供电的蓄电池作为备用蓄电池，无人机1上设置太阳能电池板或/和小型风力发电装置，在天气条件允许的情况下，通过自身电力蓄积来进行电力补充。同时，在牧区布设若干充电桩，采用分批前往充电桩补充电力的方式进行电力补充，充电桩的电力来源可利用就地的风力或太阳能发电装置。
23.控制中心2与无人机1通讯连接，内置有时空分析模块7，通过无人机1获取的高分辨率感影像，进行时空分析已知区域的草量，结合牧群的食量数据分析得出最适合牧群使用的草原区域，找寻到合适的放牧区域。同时，还可进行用于牧区监控和导航巡航的dem数字高程分析、用于自动化牧群驱赶的线路规划、用于分析环境条件，预防牧群受到周边环境威胁的邻域分析，以及用于应急调整牧区范围或备用路线选取的缓冲区分析等。
24.需要说明的是，控制中心内置的分析模块功能的实现，均可以通过现有技术实现，并不属于本实用新型的创新之处。
25.以上，本实用新型的基于无人机群的自动放牧系统，能够探测牧区的环境状况来选择放牧地点并通过无人机改变牧群行进方向，实现自动化放牧。
26.上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的保护范围中。


技术特征：
1.一种基于无人机群的自动放牧系统，其特征在于：包括无人机群和控制中心；所述无人机群包括若干无人机，所述无人机上设置有用于采集牧区环境参数的环境监测模块、用于获取牧区高分辨率遥感影像的航拍模块、用于驱赶牧群或威胁动物的生物模拟模块以及用于供电的电源模块；所述控制中心与无人机群通讯连接，用于控制无人机群的运行。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机群的自动放牧系统，其特征在于：所述控制中心包括时空分析模块，用于dem数字高程分析、线路规划、邻域分析和缓冲区分析。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机群的自动放牧系统，其特征在于：所述电源模块包括至少两块蓄电池，未供电的蓄电池为备用蓄电池，所述无人机上还设置有用于给备用蓄电池充电的太阳能电池板或/和小型风力发电装置。4.根据权利要求3所述的一种基于无人机群的自动放牧系统，其特征在于：还包括若干布设在牧区的充电桩，所述无人机采用分批前往充电的方式进行电力补充。

技术总结
本实用新型公开了一种基于无人机群的自动放牧系统，包括无人机群和控制中心；所述无人机群包括若干无人机，所述无人机上设置有用于采集牧区环境参数的环境监测模块、用于获取牧区高分辨率遥感影像的航拍模块、用于驱赶牧群或威胁动物的生物模拟模块以及用于供电的电源模块；所述控制中心与无人机群通讯连接，用于控制无人机群的运行。本实用新型能够探测牧区的环境状况来选择放牧地点并通过无人机改变牧群行进方向，实现自动化放牧。实现自动化放牧。实现自动化放牧。


技术研发人员：姜璐 谢惠春 杨登兴 鄂崇毅 李春花 达福文 董志强
受保护的技术使用者：青海师范大学
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2022/4/6