植保无人机仿地飞行方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了植保无人机仿地飞行方法及装置，涉及无人机控制技术领域，其中，该植保无人机仿地飞行方法包括：首先，数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，上述雷达组包括至少三个毫米波雷达，并且，各个毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上，其次数据融合模块接收飞行控制器发送的实时姿态信号，随后数据融合模块根据实时高度信号和实时姿态信号生成高度控制信号，最后数据融合模块将高度控制信号发送给飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态，确保植保无人机在较大地形起伏变化情况下稳定的仿地飞行。

【技术实现步骤摘要】
植保无人机仿地飞行方法及装置
本专利技术涉及无人机控制
，尤其涉及植保无人机仿地飞行方法及装置。
技术介绍
植保无人机相比于其他农用机械有着巨大的优势，近年来得到了广泛的应用，但在实际应用中，植保无人机仍有一些迫切需要解决的技术难题。国内常见的植保作业区域，丘陵和茶园地形起伏多变，植保无人机如果高度调整跟不上地形起伏，那么就无法保证植保无人机的安全性和喷洒效果。在喷洒农药的时候，植保无人机与植物间的距离在很大程度上影响防治效果，如果植保无人机离植物距离过高，则经过雾化后的药物很难均匀的喷洒到植物表面；如果植保无人机与植物的距离过低，则会影响植保无人机的作业效率。而且，从安全角度考虑，植保无人机与植物之间的距离过低时，飞行安全系数也较低。因此，为了提升植保无人机农药喷洒的效果，以及植保无人机的作业效率，提升植保无人机的飞行安全性，植保无人机在作业过程中必须与植物保持一个恒定距离，即实现植保无人机的仿地飞行(仿地飞行又称作地形跟随，是指植保无人机的飞行作业高度随着地形起伏变化而变化，植保无人机与地面始终保持恒定的高度)。目前，植保无人机作业定高飞行大多采用GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)，或者，人工手动控制来控制植保无人机的高度，或者，利用单个垂直向下的测距传感器，例如，超声波传感器、激光传感器等等，进而实现简单的仿地飞行。然而，上述方法都只能适应平坦的地形，在地形起伏变化大的丘陵地带、山地、梯田等环境都难以适应，如果是丘陵地带、山地、梯田等地形组合成的复杂环境，对于目前的植保无人机仿地飞行都难以达到。具体来说，GPS定高飞行采用的是海拔高度飞行作业，植保无人机无法跟随地面的起伏仿地作业，所以作业效果不理想；人工手动飞行的话，由于受到视距的影响作业效率低，难以大规模的推广和应用；如果单纯使用单个传感器定高仿地飞行的话，只能适应简单的仿地飞行，无法预判前方地面地形的变化情况，因而适应性较差。综上，目前关于植保无人机难以在起伏变化大的地形仿地飞行问题，尚无有效的解决办法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供了植保无人机仿地飞行方法及装置，通过设置数据融合模块、雷达组以及飞行控制器等，提高了植保无人机在起伏变化大的地形仿地飞行的稳定性。第一方面，本专利技术实施例提供了植保无人机仿地飞行方法，包括：数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上；所述数据融合模块接收飞行控制器发送的实时姿态信号；所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号；所述数据融合模块将所述高度控制信号发送给所述飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上之前，还包括：所述数据融合模块向所述雷达组发送第一自检信号；所述数据融合模块接收所述雷达组回传的第一自检回应信号，其中，所述第一自检回应信号是所述雷达组接收到所述第一自检信号后发送给所述数据融合模块的；所述数据融合模块向所述飞行控制器发送第二自检信号；所述数据融合模块接收所述飞行控制器回传的第二自检回应信号，其中，所述第二自检回应信号是所述飞行控制器接收到所述第二自检信号后发送给所述数据融合模块的。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上，包括：所述雷达组包括设置在植保无人机前端的前置毫米波雷达、设置在植保无人机后端的后置毫米波雷达和设置在植保无人机底部的对地毫米波雷达；当所述数据融合模块判断植保无人机为向前飞行时，所述数据融合模块接收所述前置毫米波雷达发送的第一实时高度信号，以及所述对地毫米波雷达发送的第二实时高度信号；或者，当所述数据融合模块判断植保无人机为向后飞行时，所述数据融合模块接收所述对地毫米波雷达发送的第二实时高度信号，以及所述后置毫米波雷达发送的第三实时高度信号。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号，包括：当所述数据融合模块判断植保无人机为向前飞行时，所述数据融合模块计算所述第一实时高度信号与第一预设高度信号之间的第一差值、所述第二实时高度信号与第二预设高度信号之间的第二差值；所述数据融合模块根据所述第一差值、所述第二差值以及所述实时姿态信号生成第一高度控制信号；或者，当所述数据融合模块判断植保无人机为向后飞行时，所述数据融合模块计算所述第二实时高度信号与第二预设高度信号之间的第二差值、所述第三实时高度信号与第三预设高度信号之间的第三差值；所述数据融合模块根据所述第二差值、所述第三差值以及所述实时姿态信号生成第二高度控制信号。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述数据融合模块将所述高度控制信号发送给所述飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态，包括：当所述数据融合模块判断植保无人机为向前飞行时，所述数据融合模块将所述第一高度控制信号发送给所述飞行控制器；所述飞行控制器根据所述第一高度控制信号调整植保无人机的飞行姿态；或者，当所述数据融合模块判断植保无人机为向后飞行时，所述数据融合模块将所述第二高度控制信号发送给所述飞行控制器；所述飞行控制器根据所述第二高度控制信号调整植保无人机的飞行姿态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：当所述数据融合模块接收到所述雷达组回传的第一自检回应信号，且，所述数据融合模块接收到所述飞行控制器回传的第二自检回应信号后，飞行控制器从地面控制站中读取航线信号；所述飞行控制器按照所述航线信号控制植保无人机飞行，且，启动所述雷达组开始工作。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：当所述数据融合模块无法接收所述雷达组回传的第一自检回应信号，或者，所述数据融合模块无法接收所述飞行控制器回传的第二自检回应信号时，所述数据融合模块生成起飞故障报警信号。第二方面，本专利技术实施例提供了植保无人机仿地飞行装置，包括：高度接收模块，用于数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上；姿态接收模块，用于所述数据融合模块接收飞行控制器发送的实时姿态信号；高度控制模块，用于所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号；高度调整模块，用于所述数据融合模块将所述高度控制信号发送给所述飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态。第三方面，本专利技术实施例还提供一种无人机，包括：无人机机身和与之相连的雷达组；以及，上述所述的植保无人机仿地飞行装置。第四方面，本专利技术实施例还提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.植保无人机仿地飞行方法，其特征在于，包括：数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上；所述数据融合模块接收飞行控制器发送的实时姿态信号；所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号；所述数据融合模块将所述高度控制信号发送给所述飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态。

【技术特征摘要】
1.植保无人机仿地飞行方法，其特征在于，包括：数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上；所述数据融合模块接收飞行控制器发送的实时姿态信号；所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号；所述数据融合模块将所述高度控制信号发送给所述飞行控制器，以调整植保无人机的飞行姿态。2.根据权利要求1所述的植保无人机仿地飞行方法，其特征在于，所述数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上之前，还包括：所述数据融合模块向所述雷达组发送第一自检信号；所述数据融合模块接收所述雷达组回传的第一自检回应信号，其中，所述第一自检回应信号是所述雷达组接收到所述第一自检信号后发送给所述数据融合模块的；所述数据融合模块向所述飞行控制器发送第二自检信号；所述数据融合模块接收所述飞行控制器回传的第二自检回应信号，其中，所述第二自检回应信号是所述飞行控制器接收到所述第二自检信号后发送给所述数据融合模块的。3.根据权利要求1所述的植保无人机仿地飞行方法，其特征在于，所述数据融合模块接收雷达组发送的实时高度信号，其中，所述雷达组包括至少三个毫米波雷达，且，各个所述毫米波雷达均设置在植保无人机的不同位置上，包括：所述雷达组包括设置在植保无人机前端的前置毫米波雷达、设置在植保无人机后端的后置毫米波雷达和设置在植保无人机底部的对地毫米波雷达；当所述数据融合模块判断植保无人机为向前飞行时，所述数据融合模块接收所述前置毫米波雷达发送的第一实时高度信号，以及所述对地毫米波雷达发送的第二实时高度信号；或者，当所述数据融合模块判断植保无人机为向后飞行时，所述数据融合模块接收所述对地毫米波雷达发送的第二实时高度信号，以及所述后置毫米波雷达发送的第三实时高度信号。4.根据权利要求3所述的植保无人机仿地飞行方法，其特征在于，所述数据融合模块根据所述实时高度信号和所述实时姿态信号生成高度控制信号，包括：当所述数据融合模块判断植保无人机为向前飞行时，所述数据融合模块计算所述第一实时高度信号与第一预设高度信号之间的第一差值、所述第二实时高度信号与第二预设高度信号之间的第二差值；所述数据融合模块根据所述第一差值、所述第二差值以及所述实时姿态信号生成第一高度控制信号；或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴开华，李海林，
申请(专利权)人：杭州瓦屋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33