一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种农药喷洒无人机的飞行轨迹预判修正方法、系统及可读存储介质，包括：获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息；根据所述的加速度信息及动能信息对无人机的飞行姿态及轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正；将所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，获取偏差率，若偏差率大于预设阈值则对预判修正信息进行误差补偿；将经过误差补偿后的预判修正信息反馈到无人机控制模块，进行无人机飞行轨迹的修正。

【技术实现步骤摘要】
一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法、系统及可读存储介质
本专利技术涉及一种无人机飞行轨迹修正方法，更具体的，涉及一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法、系统及可读存储介质。
技术介绍
农业是国民经济发展命脉,农业航空施药是保障国家生态安全的有效措施,农业航空精准化在我国发展迅速,无人机具有适应能力强、作业效率高、节省劳动力、节约资源和保护环境等优点,在农业航空领域拥有非常好的发展空间。无人机在飞行过程中一般采用自动导航，按特定的航线飞行，但由于环境、外力等因素，无人机的飞行方向会产生偏移，因此为保证无人机飞行航线的准确性，需要对其飞行方向进行不断的修正；农药喷洒无人机在进行飞行过程中，除了环境、外力对飞行轨迹的影响之外，由于农药箱内农药会产生晃动，农药的晃动所产生的动能也对农药喷洒无人机的飞行姿态及飞行轨迹有所影响。为了能够对农药喷洒无人机实现精准的控制，需要开发一款系统与之匹配进行控制，该系统通过对无人机飞行过程中农药晃动所产生的动能信息及重力信息进行监测，获取飞行状态信息，根据无人机加速度信息及农药晃动产生的动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正。在系统的实现过程中，如何实现精准控制的同时，根据预判修正信息对无人机的飞行轨迹进行预判修正都是亟不可待要解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法、系统及可读存储介质。本专利技术第一方面提供了一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，包括：获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息；根据所述加速度信息及所述动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正；根据所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿本方案中，所述的根据飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，具体为：将所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较，得到偏差率；判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；若大于，则对预判修正信息进行误差补偿；将经过误差补偿后的预判修正信息反馈到无人机控制模块，进行无人机飞行轨迹的修正。本方案中，所述的获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息，其中飞行状态信息具体包括：获取目标区域面积信息，根据所述面积信息规划无人机飞行路线，建立飞行轨迹坐标系；根据无人机飞行过程中实时坐标信息获取无人机加速度信息；根据农药箱内壁压力传感器获取农药晃动产生的压力，并根据能量方程计算出农药晃动产生的动能信息；通过时间参数将所述加速度信息与所述动能信息进行匹配，获取相关系数，生成飞行状态信息。本方案中，所述的根据加速度信息及动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息，具体为：确定无人机预设飞行轨迹信息；无人机在目标区域飞行过程中，获取无人机的位置信息及实时坐标信息；采集农药箱内农药晃动产生的动能信息及重力信息；根据所述动能信息及重力信息确定无人机飞行方向；根据所述动能信息、重力信息及无人机飞行方向确定预判修正信息。本方案中，所述的根据飞行状态信息与预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，其中对预判修正信息进行误差补偿，校正预判修正信息具体为：获取无人机飞行方向信息、位移加速度信息及重力信息，通过飞行方向信息及位移加速度信息对预判修正进行误差补偿校正；则校正预判修正信息具体计算公式为：其中，H表示所求的校正预判修正信息，λ表示x轴、y轴、z轴的比例系数，x、y、z分别表示在x轴、y轴、z轴上的加速度信息，xf、yf、zf分别表示在x轴、y轴、z轴上的飞行方向信息。本方案中，所述的根据所述动能信息、重力信息及无人机飞行方向确定预判修正信息，还包括：采集农药箱内农药晃动产生的动能信息及重力信息；通过所述动能信息及重力信息确定无人机实际飞行方向，并计算所述实际飞行方向与预设飞行轨迹方向的偏移量；将所述偏移量和预设偏移量做比较得到偏差率；判断所述偏差率是否大于偏差率阈值；若大于，则生成预判修正信息，对无人机飞行姿态进行修正。本专利技术第二方面还提供了一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法程序，所述农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息；根据所述加速度信息及所述动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正；根据所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿。本方案中，所述的根据飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，具体为：将所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较，得到偏差率；判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；若大于，则对预判修正信息进行误差补偿；将经过误差补偿后的预判修正信息反馈到无人机控制模块，进行无人机飞行轨迹的修正。本方案中，所述的获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息，其中飞行状态信息具体包括：获取目标区域面积信息，根据所述面积信息规划无人机飞行路线，建立飞行轨迹坐标系；根据无人机飞行过程中实时坐标信息获取无人机加速度信息；根据农药箱内壁压力传感器获取农药晃动产生的压力，并根据能量方程计算出农药晃动产生的动能信息；通过时间参数将所述加速度信息与所述动能信息进行匹配，获取相关系数，生成飞行状态信息。本方案中，所述的根据加速度信息及动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息，具体为：确定无人机预设飞行轨迹信息；无人机在目标区域飞行过程中，获取无人机的位置信息及实时坐标信息；采集农药箱内农药晃动产生的动能信息及重力信息；根据所述动能信息及重力信息确定无人机飞行方向；根据所述动能信息、重力信息及无人机飞行方向确定预判修正信息。本方案中，所述的根据飞行状态信息与预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，其中对预判修正信息进行误差补偿，校正预判修正信息具体为：获取无人机飞行方向信息、位移加速度信息及重力信息，通过飞行方向信息及位移加速度信息对预判修正进行误差补偿校正；则校正预判修正信息具体计算公式为：其中，H表示所求的校正预判修正信息，λ表示x轴、y轴、z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，包括：/n获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息；/n根据所述加速度信息及所述动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；/n通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正；/n根据所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，包括：
获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息；
根据所述加速度信息及所述动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息；
通过预判修正信息对无人机飞行轨迹进行预判修正；
根据所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿。


2.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，所述的根据飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，具体为：
将所述飞行状态信息与所述预判修正信息进行比较，得到偏差率；
判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；
若大于，则对预判修正信息进行误差补偿；
将经过误差补偿后的预判修正信息反馈到无人机控制模块，进行无人机飞行轨迹的修正。


3.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，所述的获取农药喷洒无人机的加速度信息及农药箱中农药晃动产生的动能信息，得到飞行状态信息，其中飞行状态信息具体包括：
获取目标区域面积信息，根据所述面积信息规划无人机飞行路线，建立飞行轨迹坐标系；
根据无人机飞行过程中实时坐标信息获取无人机加速度信息；
根据农药箱内壁压力传感器获取农药晃动产生的压力，并根据能量方程计算出农药晃动产生的动能信息；
通过时间参数将所述加速度信息与所述动能信息进行匹配，获取相关系数，生成飞行状态信息。


4.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，所述的根据加速度信息及动能信息对无人机的飞行轨迹进行提前预判，得到预判修正信息，具体为：
确定无人机预设飞行轨迹信息；
无人机在目标区域飞行过程中，获取无人机的位置信息及实时坐标信息；
采集农药箱内农药晃动产生的动能信息及重力信息；
根据所述动能信息及重力信息确定无人机飞行方向；
根据所述动能信息、重力信息及无人机飞行方向确定预判修正信息。


5.根据权利要求1所述的一种农药喷洒无人机的飞行轨迹修正方法，其特征在于，所述的根据飞行状态信息与预判修正信息进行比较判断，对预判修正信息进行误差补偿，其中对预判修正信息进行误差补偿，校正预判修正信息具体为：
获取无人机飞行方向信息、位移加速度信息及重力信息，通过飞行方向信息及位移加速度信息对预判修正进行误差补偿校正；
则校正预判修正信息具体计算公式为：



其中，H表示所求的校正预判修正信息，λ表示x轴、y轴、z轴的比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，黄斌，王静，王凤龙，任广伟，杨金广，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37