一种航空植保作业实时监管系统技术方案

本发明专利技术提供了一种航空植保作业实时监管系统，包括：机载监控设备和数据服务器；所述机载监控设备包括：飞行器作业状态监测模块、定位模块、存储模块、通信模块、电池模块和控制模块；所述飞行器作业状态监测模块，用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据；所述定位模块，用于获取飞行器的定位信息；所述通信模块，用于将所述飞行器作业状态监测模块以及所述定位模块获取的数据发送给所述数据服务器；所述数据服务器，用于接收所述机载监控设备发送过来的数据，并对接收到的数据进行分析和处理，以监测飞行器的作业状况，并在发现异常后进行报警处理。本发明专利技术实现了航空植保作业的实时监管，可以有效提高航空植保作业的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业
，具体涉及一种航空植保作业实时监管系统。
技术介绍
美国现有农业航空公司2000多家，在用农用飞机约4000架，注册农用飞机驾驶员3000多名。年处理耕地面积近3400万公顷，占处理耕地面积的40％。森林植保作业100％采用航空作业方式。由于使用自动导航、施药自动控制系统以及各种作业模型，施药作业变得更加精准、高效，对环境的污染也在不断降低。截至2010年底，中国具有丙类作业经营许可的61家通用航空企业的飞机总数约400架。作业面积约为200多万hm2，约占总耕地面积的1.70％。作业量占航空作业量的6.2％。然而，目前我国农业航空面临的主要问题之一是缺乏监管手段，无法对作业过程和作业质量进行监管，导致实际作业幅宽往往远大于飞行器的有效作业幅宽。药剂播撒不均匀可能导致病害不能得到有效的控制。当作业区域错误或在有风的情况下用药不当，使药物漂移到敏感区域，如桑田、鱼池等地，也引发了大量的纠纷，由于没有对作业过程进行实时监管，这种责任往往很难认定。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种航空植保作业实时监管系统,本专利技术能够实现航空植保作业的实时监管，因而可以有效提高航空植保作业的质量。为此，本专利技术提供了以下技术方案：一种航空植保作业实时监管系统，包括：机载监控设备和数据服务器；所述机载监控设备包括：飞行器作业状态监测模块、定位模块、存储模块、通信模块、电池模块和控制模块；所述飞行器作业状态监测模块，用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据；所述定位模块，用于获取飞行器的定位信息；所述存储模块，用于存储所述飞行器作业状态监测模块以及定位模块获取的数据信息；所述通信模块，用于将所述飞行器作业状态监测模块以及所述定位模块获取的数据发送给所述数据服务器；所述电池模块，用于为所述机载监控设备提供电源支撑；所述控制模块，用于控制所述飞行器作业状态监测模块、所述定位模块、所述存储模块、所述通信模块和所述电池模块的工作状态以及相互协作过程；所述数据服务器，用于接收所述机载监控设备发送过来数据，并对接收到的数据进行分析和处理，以监测飞行器的作业状况，并在发现异常后进行报警处理。进一步地，所述飞行器作业状态监测模块，包括：压力传感器组件和流量传感器组件；所述压力传感器组件和流量传感器组件设置在所述喷雾器的喷杆上；所述压力传感器组件和流量传感器组件分别用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据。进一步地，所述定位模块，包括：GPS定位单元、北斗定位单元、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪；所述定位模块获取的定位信息包括：飞行器所在的经度、纬度、速度、方向和数据源；所述北斗定位单元用于在所述GPS定位单元定位失效时对飞行器进行定位；所述三轴加速度传感器用于在所述GPS定位单元以及所述北斗定位单元均失效时根据采集到的加速度进行积分处理后获取飞行器的当前速度；相应地，三轴陀螺仪根据采集到的角速度进行积分处理后获取飞行器的当前方向增量；所述北斗定位单元还用于为所述通信模块提供短报文服务。进一步地，所述电池模块，用于实时监测电池剩余电量，并在电池电量低于预设阈值时向所述控制模块发送报警信息，并点亮相应的提示灯进行提示。进一步地，所述通信模块，用于通过移动网络向数据服务器发送相应数据，并在移动网络发生故障时，通过安装在飞行器上的北斗定位单元向数据服务器发送短报文。进一步地，所述控制模块，用于将所述飞行器作业状态监测模块和所述定位模块采集的数据进行压缩后通过通信模块发送给所述数据服务器；所述控制模块，还用于在接收到数据服务器发送的补缺数据指令时，从所述存储模块中获取待补缺数据，并将获取的待补缺数据通过所述通信模块发送给所述数据服务器。进一步地，所述数据服务器，具体用于：对接收到的数据进行分析和处理，判断所述飞行器作业状态监测模块获取的压力数据以及流量数据是否异常，并在确定异常时进行报警提醒；所述数据服务器，还用于，每隔预设时间段对接收到的数据的完整性进行判断，若判断存在数据缺失，则执行如下过程：若缺失数据的个数超过第一阈值，则将缺失数据分组编号并依组封装进对应的请求帧，然后将封装好的多个请求帧按照时间顺序编入请求队列，并按照请求队列依次将各个请求帧发送给所述机载监控设备，以使所述控制模块根据各个所述请求帧将缺失的数据重新发送；若缺失数据的个数小于或等于第一阈值，则将全部缺失数据编号封装进请求帧，并将封装好的请求帧发送给所述机载监控设备的控制模块，以使所述控制模块根据所述请求帧将缺失的数据重新发送。进一步地，所述数据服务器，还用于：生成日志分析系统；所述日志分析系统用于分析接收到的数据，以在发生故障时分析原因恢复数据；所述数据服务器，还用于通过中间件实现数据接收和发布的隔离。进一步地，所述系统还包括：监管控制中心；所述监管控制中心，用于接收所述机载监控设备发送过来的数据，并根据接收到的数据提供飞行器作业状况以及飞行线路的实时浏览服务，以协助判断飞行器是否按照预定计划执行植保作业任务；所述监管控制中心，还用于根据接收到的数据提供飞行器作业轨迹回放服务，以协助判断飞行器实际作业幅宽与设定作业幅宽是否一致。进一步地，所述监管控制中心，还用于根据接收到的数据提供统计分析服务，包括按飞行器统计服务和按任务统计服务；所述按飞机统计服务包括：统计单个飞行器在预设时期内于指定统计粒度下的航时架次、飞行里程、作业里程和作业面积状况；在统计飞行里程和作业里程时，还用于计算两者的比例，以提供路径效率分析服务；其中，所述指定统计粒度包括：按月、按日、按小时、按架次中的一种或多种；所述按任务统计服务包括：以飞行器为单位统计在指定任务期间执行的作业率，用于任务结算时使用。由上述技术方案可知，本专利技术提供的航空植保作业实时监管系统实现了对航空植保作业的实时监控，可以确定飞行器位置和作业状态，从而可有效提高航空值保作业的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的航空植保作业实时监管系统的结构示意图；图2是本专利技术一实施例提供的机载监控设备100的结构示意图；图3是飞行里程、作业里程和作业面积对比示意图；图4是按小时统计的统计结果示意图；图5是按天统计的统计结果示意图；图6是按架次统计的统计结果示意图；图7是按任务统计的统计结果示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的航空植保作业实时监管系统的结构示意图。参见图1，本专利技术实施例提供的航空植保作业实时监管系统，包括：机载监控设备100和数据服务器200；参见图2，所述机载监控设备100包括：飞行器作业状态监测模块10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空植保作业实时监管系统，其特征在于，包括：机载监控设备和数据服务器；所述机载监控设备包括：飞行器作业状态监测模块、定位模块、存储模块、通信模块、电池模块和控制模块；所述飞行器作业状态监测模块，用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据；所述定位模块，用于获取飞行器的定位信息；所述存储模块，用于存储所述飞行器作业状态监测模块以及定位模块获取的数据信息；所述通信模块，用于将所述飞行器作业状态监测模块以及所述定位模块获取的数据发送给所述数据服务器；所述电池模块，用于为所述机载监控设备提供电源支撑；所述控制模块，用于控制所述飞行器作业状态监测模块、所述定位模块、所述存储模块、所述通信模块和所述电池模块的工作状态以及相互协作过程；所述数据服务器，用于接收所述机载监控设备发送过来数据，并对接收到的数据进行分析和处理，以监测飞行器的作业状况，并在发现异常后进行报警处理。

【技术特征摘要】
1.一种航空植保作业实时监管系统，其特征在于，包括：机载监控设备和数据服务器；所述机载监控设备包括：飞行器作业状态监测模块、定位模块、存储模块、通信模块、电池模块和控制模块；所述飞行器作业状态监测模块，用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据；所述定位模块，用于获取飞行器的定位信息；所述存储模块，用于存储所述飞行器作业状态监测模块以及定位模块获取的数据信息；所述通信模块，用于将所述飞行器作业状态监测模块以及所述定位模块获取的数据发送给所述数据服务器；所述电池模块，用于为所述机载监控设备提供电源支撑；所述控制模块，用于控制所述飞行器作业状态监测模块、所述定位模块、所述存储模块、所述通信模块和所述电池模块的工作状态以及相互协作过程；所述数据服务器，用于接收所述机载监控设备发送过来数据，并对接收到的数据进行分析和处理，以监测飞行器的作业状况，并在发现异常后进行报警处理。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行器作业状态监测模块，包括：压力传感器组件和流量传感器组件；所述压力传感器组件和流量传感器组件设置在所述喷雾器的喷杆上；所述压力传感器组件和流量传感器组件分别用于在飞行器作业过程中监测喷雾器的压力数据以及流量数据。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位模块，包括：GPS定位单元、北斗定位单元、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪；所述定位模块获取的定位信息包括：飞行器所在的经度、纬度、速度、方向和数据源；所述北斗定位单元用于在所述GPS定位单元定位失效时对飞行器进行定位；所述三轴加速度传感器用于在所述GPS定位单元以及所述北斗定位单元均失效时根据采集到的加速度进行积分处理后获取飞行器的当前速度；相应地，三轴陀螺仪根据采集到的角速度进行积分处理后获取飞行器的当前方向增量；所述北斗定位单元还用于为所述通信模块提供短报文服务。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池模块，用于实时监测电池剩余电量，并在电池电量低于预设阈值时向所述控制模块发送报警信息，并点亮相应的提示灯进行提示。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块，用于通过移动网络向数据服务器发送相应数据，并在移动网络发生故障时，通过安装在飞行器上的北斗定位单元向数据服务器发送短报文。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，用于将所述飞行器作业状态监...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，陈立平，张瑞瑞，张明佳，王维佳，侯佳健，伊铜川，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11