无人机作业覆盖地图重构系统

发布时间: 2023-08-03

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利

行业领域：

农、林、牧、渔业,农业

成果介绍

信阳师范大学开展了智慧农业航空施药技术——无人机作业覆盖地图重构系统的攻关研究，无人机作业覆盖地图重构系统开发已基本完成。实现指标：提出一种基于断点分割的多边形布尔运算方法，求解任意多边形之间的交集、并集或差集运算结果，用于解决植保无人机农药喷施作业过程中的药液覆盖区域动态构建问题，并搭建无人机作业覆盖地图重构系统。相关研究成果申报发明专利1项，软件著作权1项，在投论文1篇。

成果亮点

本成果提出一种基于断点分割的多边形布尔运算方法，求解任意多边形之间的交集、并集或差集运算结果，用于解决植保无人机农药喷施作业过程中的药液覆盖区域动态构建问题。首先，依据顶点与另一多边形之间的位置关系判断多边形的各个顶点的有效性，在顶点有效性发生改变的位置查找多边形的断点，依据断点查找多边形的相交线，计算相交线处产生的所有交点，选取距离断点最近的交点作为有效交点。其次，利用断点将多边形顶点划分为若干条有效连接段，断点数目小于2时，采取特殊多边形合并规则直接得到布尔运算结果，断点数目大于等于2时，以断点数目较多的多边形作为主动区域，与另一多边形进行合并，在交点位置连接两多边形的有效连接段，得到布尔运算的结果。算法简洁，计算结果稳定，可有效构建植保无人机作业覆盖区域，为植保无人机精准航迹规划和作业效果评估提供实时在线的信息决策，能有效保证植保无人机的施药效果，进一步推动了无人机植保的智能化提升。

团队介绍

该成果由信阳师范大学物理电子工程学院智慧农业研究团队完成，团队成员有讲师张昆、讲师刘宇洋、助教崔静莹、研究生袁博涵。张昆主要从事智慧农业、机器视觉和自动化测控等方向研究；刘宇洋主要从事机器视觉和自动化测控等研究；崔静莹主要从事智慧农业方向研究；袁博涵为信阳师范大学无线电物理专业硕士研究生。团队负责人张昆博士负责项目的整体方案制定和系统搭建，刘宇洋博士负责田间试验，崔静莹硕士负责软件开发，袁博涵负责模型构建与算法优化。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”葡萄酒产业科技服务团 (中国农业工程学会) 评价时间：2023-11-26

许童羽

沈阳农业大学信息与电气工程学院

教授

综合评价

该成果搭建出一种基于断点分割无人机作业覆盖地图重构系统，对传统植保行业有一定的引领性作用，有一定技术创新性，但投资回报不是很稳定，目标市场处于成长市场，该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。另外，因在产品产量的稳定性方面论证不足，要特别注意绿色环保与安全风险，并需要进一步明确植保无人机精准航迹规划和作业效果评估的可行性。总体而言，该项目技术思路方向较好，但未来市场空间一般，建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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