一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统，方法包括获取施药喷头的喷幅和待施药区域各拐点的位置信息；连接各拐点形成待施药区域外围的边界；以任意一条边界线为x轴，以边界线上任意一个顶点为坐标原点，构建直角坐标系；获取直角坐标系下各顶点的坐标；根据喷幅和直角坐标系下各顶点的坐标生成边界内的施药路径；根据边界内的施药路径确定界外施药路径；确定所有直角坐标系下的界外施药路径；确定长度最短的界外施药路径；根据长度最短的界外施药路径和同一直角坐标系下的边界内的施药路径，确定航空施药的全覆盖路径。本发明专利技术所提供的一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统，解决现有技术中施药作业精确性低和效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统
本专利技术涉及农业
，特别是涉及一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统。
技术介绍
目前对航空施药作业时的全覆盖轨迹路径研究较少，实际施药过程对操作员依赖过大，多是基于驾驶员目视的方式进行施药。这种施药方式，只能适用于规则的地形。但是对与不规则地形的全覆盖施药，为了保证施药区域都能被施药，驾驶员目视施药作业时的全覆盖轨迹路较长，造成施药面积远大于实际需要的施药区域，不能精准的施药作业。并造成农药的使用量过大，进而导致农药污染等严重后果。并且施药路径较长，施药时间较长，能耗较大，进而导致施药效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种航空施药的全覆盖路径确定方法及系统，解决现有技术中施药作业精确性低和效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种航空施药的全覆盖路径确定方法，包括：获取施药喷头的喷幅和待施药区域各拐点的位置信息；所述待施药区域各拐点的位置信息为经纬度信息；连接各所述拐点形成所述待施药区域外围的边界；所述边界的顶点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，包括：/n获取施药喷头的喷幅和待施药区域各拐点的位置信息；所述待施药区域各拐点的位置信息为经纬度信息；/n连接各所述拐点形成所述待施药区域外围的边界；所述边界的顶点为各所述拐点，相邻两个所述顶点之间的连线为边界线；/n以任意一条边界线为x轴，以所述边界线上任意一个顶点为坐标原点，构建直角坐标系；/n获取所述直角坐标系下各顶点的坐标；/n根据所述喷幅和所述直角坐标系下各顶点的坐标生成边界内的施药路径；所述边界内的施药路径包括多条界内施药航线，所述界内施药航线位于所述边界内，并平行于所述直角坐标系的x轴，且相邻两个界内施药航线之间的间隔为所述喷幅；...

【技术特征摘要】
1.一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，包括：
获取施药喷头的喷幅和待施药区域各拐点的位置信息；所述待施药区域各拐点的位置信息为经纬度信息；
连接各所述拐点形成所述待施药区域外围的边界；所述边界的顶点为各所述拐点，相邻两个所述顶点之间的连线为边界线；
以任意一条边界线为x轴，以所述边界线上任意一个顶点为坐标原点，构建直角坐标系；
获取所述直角坐标系下各顶点的坐标；
根据所述喷幅和所述直角坐标系下各顶点的坐标生成边界内的施药路径；所述边界内的施药路径包括多条界内施药航线，所述界内施药航线位于所述边界内，并平行于所述直角坐标系的x轴，且相邻两个界内施药航线之间的间隔为所述喷幅；
根据所述边界内的施药路径确定界外施药路径；所述界外施药路径包括多条边界外施药航线，每条边界外施药航线对应一条界内施药航线；
确定所有直角坐标系下的界外施药路径；
确定长度最短的界外施药路径；
根据所述长度最短的界外施药路径和同一直角坐标系下的边界内的施药路径，确定航空施药的全覆盖路径；所述全覆盖施药航线的施药区域完全覆盖所述待施药区域。


2.根据权利要求1所述的一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，所述根据所述边界内的施药路径确定界外施药路径，具体包括：
根据所述边界内的施药路径和所述喷幅确定每一条施药航线对应的两个施药边界；
确定所述施药边界与所述边界线的交点，得到第一交点；
根据所述第一交点确定第二交点；所述第二交点为经过所述第一交点且垂直于所述直角坐标系的x轴的直线，与距离最近的所述边界内的施药航线的延长线的交点；
根据所述边界线的顶点确定第三交点；所述第三交点经过所述边界线的顶点且垂直于所述直角坐标系的x轴的直线，与距离最近的所述边界内的施药路径的延长线的交点；
根据所述喷幅、所述第二交点、所述第三交点以及所述直角坐标系下的各顶点坐标确定所述界外施药路径。


3.根据权利要求2所述的一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，所述根据所述喷幅、所述第二交点、所述第三交点以及所述直角坐标系下的各顶点坐标确定所述界外施药路径，具体包括：
判断所述第二交点与所述第三交点是否共线，得到第一判断结果；
当第一判断结果表示所述第二交点与所述第三交点非共线时，则将所述第二交点确定为所在的界外施药航线的终点和将所述第三交点确定为所在的界外施药航线的终点；
当所述第一判断结果表示所述第二交点与所述第三交点共线时，则判断所述第二交点到第四交点的距离是否大于所述第三交点到第四交点的距离，得到第二判断结果；所述第四交点为与第二交点和所述第三交点共线的界内施药航线与所述边界线的交点；
当所述第二判断结果表示所述第二交点到第四交点的距离大于所述第三交点到第四交点的距离时，则将所述第二交点确定为所在的界外施药航线的终点；
当所述第二判断结果表示所述第二交点到所述界内施药航线的距离不大于所述第三交点到所述界内施药航线的距离时，则将所述第三交点确定为所在的界外施药航线的终点。


4.根据权利要求3所述的一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示所述第二交点与所述第三交点共线时，则判断所述第二交点到第四交点的距离是否大于所述第三交点到第四交点的距离，得到第二判断结果，之前还包括：
根据所述直角坐标系下各顶点坐标确定待施药区域边界线的斜率；
根据所述喷幅、所述第二交点以及待施药区域边界线的斜率确定第一施药航线长度；所述第一施药航线长度为所述第二交点到所述第四交点的距离；
根据所述喷幅、所述第三交点以及待施药区域边界线的斜率确定第二施药航线长度；所述第二施药航线长度为所述第三交点到所述第四交点的距离。


5.根据权利要求4所述的一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，所述确定长度最短的界外施药路径，之前还包括：
获取所有直角坐标系下的界外施药路长度。


6.根据权利要求1所述的一种航空施药的全覆盖路径确定方法，其特征在于，所述根据所述全覆盖施药航线确定航空施药的全覆盖路径，之后还包括：
将所述全覆盖施药路径利用显示器进行显示。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋洋，茹煜，徐忠，曲荣佳，陈旭阳，刘彬，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32