张 莉

(永城职业技术学院,河南 永城 476600)

0 引言

近年来,我国农业植保无人机的技术飞速发展,应用覆盖面逐年提升,业内不少专家学者对其展开更为深入与精确的研究,针对植保机的飞行姿态控制、耦合性能优化及轨迹传感融合等方面均有涉及。用于农田喷药或灌溉的植保无人机动作控制属于牛顿欧拉与动量平衡模型,以自动升降、远程操控、无人作业为特征。为进一步改善其作业的效率及飞控系统的执行性能,拟以飞控核心控制参数优化为切入点,选择飞控系统的平稳度作业区间为研究对象,以整机性能指标稳定高效为目标,考虑空间停留位置及角度等信息,基于轨迹与驱动的核心算法展开讨论。

1 植保机飞控系统原理

图1为某田间植保无人机施药作业现场。根据植保无人机的主要结构性能参数(见表1),可将该植保无人机的飞控系统执行原理简要概述为：机体执行变量/定量喷洒模式,经地面控制中心监控与宏观调整,用手持遥控装置对无人机的飞控系统给出相关指令;控制系统接收指令信号后,经数据处理与转换为可被喷施装置执行的命令,各喷施部件展开相应动作。其间,机体飞行气流、喷洒雾滴与飞行高度、速度等参数互相影响变化,从而形成指令化的田间控制施药作业。植保无人机控制流程如图2所示。

图1 植保无人机施药作业现场Fig.1 Pesticide spraying operation scene of the crops protection unmanned aerial vehicle

图2 植保无人机的飞控系统控制流程简图Fig.2 Flow chart of the flight control system of the plant protection UAV

表1 植保无人机的主要结构性……