作物保护剂的施用期间的漂移校正制造技术

本发明专利技术涉及由无人机自动施用作物保护剂。公开一种考虑漂移现象的用于施用作物保护剂的方法和无人驾驶飞行器。另外涉及可用于控制根据本发明专利技术的方法的一种计算机程序产品。

Drift correction during application of crop protectants

The invention relates to automatic application of crop protection agent by UAV. A method for applying crop protectants and an unmanned aerial vehicle considering drift phenomena are disclosed. Also relates to a computer program product that can be used to control a method according to the invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作物保护剂的施用期间的漂移校正
本专利技术涉及借助于无人机作物保护产品的自动施用。本专利技术涉及一种考虑漂移现象的用于施用作物保护产品的过程和无人驾驶飞行器。本专利技术还涉及一种可用于控制根据本专利技术的过程的计算机程序产品。
技术介绍
自动化长期以来一直用于农业领域。自主农业机械实施田地作业；自主飞行器(无人机)调查田地条件并施用作物保护产品(参见，例如，US2014303814A1、WO2015/161352A2)。当利用无人机施用作物保护产品时，存在作物保护产品由于风而不均匀分布的风险。不均匀分布是不利的，因为没有足够的作物保护产品可能意味着效果不足和/或导致对所用作物保护产品的抗性的发展。相反，过高的作物保护产品施用可能导致损害或违反法律或法规要求。可以想象，在田地内或田地附近存在保护区，该区域不得与作物保护产品接触。风意味着借助于无人机施用时作物保护产品到达此类区域的风险。
技术实现思路
独立权利要求1、9和10的主题解决这些问题。因此，本专利技术的第一主题是借助于自主飞行器(无人机)将作物保护产品施用到田地的方法，包括步骤·为田地提供数字施用地图，在该施用地图中针对田地的各个部分区域记录将要施用的作物保护产品的量·通过自主飞行器沿着路线穿过田地，并经由至少一个喷嘴施用作物保护产品·确定施用期间作物保护产品的空间分布·调整用于将作物保护产品施用到所确定的空间分布的参数，使得根据数字施用地图将作物保护产品施用到田地的部分区域。本专利技术的另一主题是一种用于将作物保护产品施用于作物植物生长的田地的无人驾驶飞行器，包括：-用于作物保护产品的罐-至少一个喷嘴，用于在田地上方施用作物保护产品-输送部件，用于将作物保护产品从罐朝向至少一个喷嘴输送-存储单元，用于存储数字施用地图，在该施用地图中针对田地的各个部分区域记录将要施用的作物保护产品的量-控制单元，其被配置成使得其沿着田地上方的路线操纵飞行器，并且在这样做时，在无人驾驶飞行器穿过田地期间提示输送部件根据数字施用地图经由至少一个喷嘴将作物保护产品施用到田地；其中，在作物保护产品的施用期间，控制单元接收关于所施用的作物保护产品的空间分布的信息，并在空间分布导致从数字施用地图的数据施用的量的偏差时调整施用参数。本专利技术的另一主题是一种计算机程序产品，包括存储介质和存储在存储介质上的程序代码，以及加载程序代码的主存储器中的计算机或控制单元，其导致执行以下步骤：-在数字施用地图中读取，在该施用地图中针对田地的各个部分区域记录将要施用的作物保护产品的量，-控制用于根据数字施用地图在田地上施用作物保护产品的无人机-确定作物保护产品的施用期间的漂移-调整施用参数和/或飞行参数(飞行速度和高度)和/或路线，使得减少或最小化漂移。具体实施方式下面更详细地说明本专利技术，而不对本专利技术的各个主题(方法、无人机、计算机程序产品)之间进行任何区分。相反，下文将说明的内容将类似地适用于本专利技术的所有主题，而不管它们出现在哪个场景(方法、无人机、计算机程序产品)中。在根据本专利技术的方法的第一步骤中，为其中作物植物生长或计划生长的田地提供数字施用地图。术语“田地”应理解为意指地球表面的空间可定界区域，其优选地由正在生长的作物植物在农业上使用，提供营养物并在该田地上收获。单个品种的作物植物可以在一块田地中生长；然而，对于作物植物的各种变种和/或将要生长的各种作物植物也是可能的。还可以想到，田地包括一个区域或几个区域，其中没有作物植物生长和/或计划生长。术语“作物植物”应理解为意指由于人为干预以作为作物或观赏植物的针对性的方式生长的植物。数字施用地图是该田地或该田地的一部分的数字表示。施用地图说明要施用一种或多种所选择的作物保护产品的量的田地的部分区域，例如以便防止有害生物的扩散和/或控制有害生物。术语“数字”意味着地图像可以由机器(通常是计算机系统)处理。“处理”被理解为意指已知的电子数据处理(EDP)过程。术语“作物保护产品”被理解为一种产品，其目的是保护植物或植物产品免受有害生物的侵害或防止其影响，破坏不希望的植物或植物部分，抑制不希望的植物生长或防止这种生长，和/或以养分(例如生长调节剂)以外的方式影响植物的生命过程。作物保护产品的示例是除草剂、杀真菌剂和杀虫剂(例如杀昆虫剂)。作物保护产品通常包含活性物质或多种活性物质。“活性物质”是指对生物体具有特定作用并引起特定反应的物质。通常，作物保护产品包含用于稀释一种或多种活性物质的载体。此外，可以想到添加剂，诸如防腐剂、缓冲剂、着色剂等。作物保护产品可以是固体、液体或气体形式。生长调节剂例如通过缩短茎秆长度(茎秆缩短器或更好的节间缩短器)，改善苗圃植物的生根，通过园艺抑制生长降低植物高度或防止马铃薯发芽来增加谷物的抗倒伏性。它们通常是植物激素或它们的合成类似物。“有害生物体”或简称“害虫”被理解为意指在作物植物生长时能够出现和损害作物植物，对作物植物的收获产生不利影响或与作物植物竞争自然资源的生物体。此类有害生物的示例是阔叶杂草、禾本科杂草、动物害虫，诸如例如甲虫、毛虫和蠕虫、真菌和病原体(例如细菌和病毒)。虽然病毒在生物学上讲不是生物体，但在术语有害生物下，它们仍应包括在本上下文中。术语“阔叶杂草”(复数：杂草)被理解为意指在作物植物的地段中、草地上或花园中自发发生的伴生植被的植物，该植物在这些设定中不是故意生长的并且例如由可能的土壤种子或空气传播发育。该术语不限于严格意义上的草本植物，还包括青草、蕨类植物、苔藓或木本植物。在作物保护领域中经常使用的术语是“禾本科杂草”(复数：禾本科杂草)，以区别于草本植物。在本文中，术语杂草用作通用术语，其旨在包括禾本科杂草，除非参考特定的阔叶杂草或禾本科杂草。用于本专利技术目的的禾本科杂草和阔叶杂草是在生长时伴随所需作物植物的植物。由于它们与作物植物竞争资源，因此它们是不期望的，并且因此应该受到控制。原则上，使用本专利技术将一种或多种养分施用到田地上也是可行的。术语“养分”应理解为意指那些无机和有机化合物，植物可从中吸收构成其主体的元素。通常，这些元素本身也被称为养分。取决于植物的位置，养分从空气、水和土壤中获取。在大多数情况下，它们是简单的无机化合物，诸如水(H2O)和二氧化碳(CO2)，以及离子，诸如硝酸盐(NO3-)，磷酸盐(PO43-)和钾(K+)。养分的可用性不同。它取决于养分的化学行为和位置情况。由于养分元素需要特定的重量比，因此在大多数情况下，一种元素的可用性限制植物的生长。如果提供此元素，则增强增长。除有机物(C、O、H、N和P)的核心元素外，其它重要的是高等植物中的K、S、Ca、Mg、Mo、Cu、Zn、Fe、B、Mn、Cl和Co、Ni。例如，氮可以作为硝酸盐、铵盐或氨基酸提供。在一些情况下，Na+可作为K+的功能替代品。用于生成数字施用地图的方法例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种借助于自主飞行器(无人机)将作物保护产品施用到田地的方法，包括这些步骤：/n·为所述田地提供数字施用地图，在所述施用地图中针对所述田地的各个部分区域记录将要施用的作物保护产品的量；/n·通过所述自主飞行器沿着路线穿过所述田地，并且经由至少一个喷嘴施用所述作物保护产品；/n·确定在所述施用期间的所述作物保护产品的空间分布；/n·调整用于将所述作物保护产品施用到所确定的所述空间分布的参数，使得根据所述数字施用地图将所述作物保护产品施用到所述田地的所述部分区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 EP 17162863.91.一种借助于自主飞行器(无人机)将作物保护产品施用到田地的方法，包括这些步骤：
·为所述田地提供数字施用地图，在所述施用地图中针对所述田地的各个部分区域记录将要施用的作物保护产品的量；
·通过所述自主飞行器沿着路线穿过所述田地，并且经由至少一个喷嘴施用所述作物保护产品；
·确定在所述施用期间的所述作物保护产品的空间分布；
·调整用于将所述作物保护产品施用到所确定的所述空间分布的参数，使得根据所述数字施用地图将所述作物保护产品施用到所述田地的所述部分区域。


2.根据权利要求1的方法，其中
借助于一个或多个风传感器记录在所述施用期间占优势的风速和风向，以及
确定由于所述风的原因，根据所述路线和/或所述施用地图到达不应该或者尚未采用作物保护产品处理的所述田地的那些部分区域的作物保护产品的量。


3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其特征在于，借助于一个或多个传感器收集在所述田地中施用的作物保护产品的所述量的一部分，并且借助于所收集的产品，识别到达根据所述路线和/或所述施用地图不应该或者尚未采用作物保护产品处理的所述田地的那些部分区域的量。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述施用期间通过记录到达所述田地的那些部分区域的那些量来更新所述数字施用地图，根据所述路线和所述施用地图不应该采用作物保护产品处理的所述田地的那些部分区域记录在所述施用地图中。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，用于补偿漂移现象的所述施用参数以这种方式改变：在进一步施用期间，没有任何量的作物保护产品到达根据所述路线和/或所述施用地图不应该和/或尚未采用作物保护产品处理的那些部分区域。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，每单位时间施用的作物保护产品的量、所使用的喷嘴的数量、喷嘴位置、所述喷嘴前的压力、所述无人机的飞行高度、所述无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·彼得斯，H·霍夫曼，E·希尔，
申请(专利权)人：巴斯夫农化商标有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE