基于层次分析法的植保机械适用性综合评价方法

为综合评价植保机械的适用性,从技术指标、经济指标、作业条件指标3方面建立植保机械评价指标体系,利用层次分析法,对专家调查表进行汇总计算,采用专家判断矩阵加权几何平均法,确定各评价指标的权重。同时采用试验测评法、跟踪测评法和用户调查测评法交叉组合的方式获取3级指标分值,再通过分析计算,得到各级指标分值,从而构建植保机械适用性综合评价指标体系。最后对自走式喷杆喷雾机进行判定评分,从而得出单项指标评价和综合指标评价结果。建立植保机械适用性综合评价指标体系,为植保机械的推广应用提供了科学依据,同时对植保机械技术性能、作业质量等的优化提升具有指导意义。     

助剂影响大载荷植保无人机喷洒沉积特性的试验研究

为了研究助剂对大载荷植保无人机喷雾沉积分布均匀性、雾滴抗飘移性和抗蒸发性的影响,通过添加5种喷雾助剂改变液滴的表面张力,并利用热线风速仪测量了FR-200大载荷植保无人机不同作业环境下的风速和温度,对FR-200大载荷植保无人机的雾滴沉积分布均匀性、抗飘移性和抗蒸发性这3种喷洒沉积特性进行了试验研究.试验采用图像处理软件DepositScan分析雾滴沉积参数,获得雾滴沉积分布规律.结果表明:大载荷植保无人机添加喷雾助剂进行施药作业时,能提高靶区范围内的沉积浓度,溶液的表面张力越低、雾滴沉积分布越均匀;在侧风作用下大载荷植保无人机不使用助剂时飘移现象十分明显,加入5种喷雾助剂后均能明显改善雾滴抗飘移性;通过分析不同温度对雾滴沉积的影响,发现温度升高时,添加助剂可以提高大载荷植保无人机喷洒雾滴的沉积浓度,说明助剂可以改善雾滴的抗蒸发性.     

植保无人机主要性能指标测评方法的分析与思考

近年来,随着无人机在农业领域的广泛应用,植保无人机已经成为农业航空植保器械的重要组成部分之一。相应地,人们也开始对植保无人机的综合性能要求越来越高。因此,如何实现对植保无人机的综合性能指标进行科学且全面的测评,已成为当前植保无人机大规模推广应用问题中的难点和热点。为此,在概述了植保无人机在农业应用中的特点和发展前景的基础上,指出了当前制约植保无人机发展的重要问题之一是缺乏高性能的植保无人机;并对植保无人机综合性能指标中的可靠性能指标、抗风性能指标、载荷性能指标、振动性能指标和喷施作业性能等5个主要性能指标的测试必要性和测试方法现状做了深入剖析,指出了各种测试方法的优点及不足;归纳了目前植保无人机综合性能测试中仍然存在的问题;最后,对未来植保无人机综合性能测试技术的发展提出了展望,指出了未来植保无人机性能指标测试体系完善和技术发展的方向。     

高效自适应喷雾植保无人机设计与研究

农作物植保无人机对植株进行喷雾作业时,多由操作手进行目测无人机与植株的垂直距离进行喷雾高度的调节完成施药,而采用人眼目测法易造成喷雾沉积量、沉积密度误差的问题。为了提高对药物充分利用及植保无人机的喷雾效率,设计了一种高效自适应喷雾植保无人机,使用超声波完成无人机至植株竖直距离的数据采集,并实时检测植株密度,自动调节植保无人机飞行姿态及喷头的施药速率。试验结果表明:设计的高效自适应喷雾植保无人机喷雾姿态自适应调节响应速率快,喷雾位置精确,药物流失少。     

植保无人机在洞庭湖区推广的分析研究

为进一步提高先进适用农机产品推广应用、机械化水平和农民收入等多个方面产生的实际量化效果,通过选取3家公司的不同型号的植保无人机,借助实地作业试验完成对植保无人机的效益分析研究,并提出问题及建议。植保无人机作业有效解决传统作业劳动力短缺、人员安全等问题,具有高效、环保、节能等独特优势。研究结果为植保无人机的广泛推广应用提供参考与借鉴。     

智能植保无人机的关键技术及作业优势分析

多旋翼农用植保无人机具有显著的智能控制特点,能够在无人控制的状态下自主完成高效的植保喷雾作业,相对于传统的轮式植保机械具有高效、优质、低污染等特点.从植保无人机的结构及组成出发,介绍了智能植保无人机主要系统功能,总结了植保无人机的关键技术,强调了智能植保无人机的应用优势及发展趋势.     

航空静电喷雾技术在无人机植保领域的应用现状分析

无人机喷雾虽然安全性高、适用性强、对作物损伤小,但仍存在飘移问题。静电喷雾技术飘移损失小、雾滴尺寸均匀、有较好的分布均匀性,尤其在叶片背面的沉积效果好。基于此,本文分析了无人机静电喷雾的优势,从单旋翼与多旋翼的角度阐述了在无人机静电喷雾技术上开展研究中取得的进展,并对相关研究进行了探讨,指出了目前无人机静电喷雾存在的问题,提出了无人机静电喷雾技术未来可能的发展趋势及建议。     

光固化成型技术在无人机植保喷头研发中的应用

介绍光固化成型技术的基本原理和研究现状,分析我国无人机植保喷头的研发特点。利用光固化成型技术制备无人机植保常用的扇形喷头,并搭建基于激光粒度分析仪的喷雾性能检测试验台进行试验。试验数据表明,基于光固化成型技术的扇形喷头,其性能满足喷雾工作要求。光固化成型技术将改变传统植保喷头设计的流程和思路,提高无人机植保喷头的研发效率,促进无人机植保喷头制造水平的提高。      

沉降距离对植保无人机雾滴粒径分布影响

为研究沉降距离对植保无人机雾滴粒径分布的影响,利用T16植保无人机对烟草进行喷洒试验,基于不同沉降距离下的雾滴数量占比、雾滴体积占比和雾滴覆盖密度数据,揭示无人机雾滴粒径分布规律,并提出无人机喷雾作业参数的优化建议.结果表明:在沉降距离一定的情况下,雾滴数量占比符合威布尔分布,雾滴体积占比符合高斯分布.沉降距离越小,雾...     

便携式植保无人机自主控制模式飞行精度检测系统研究

【目的】提高植保无人机自主控制模式飞行精度的检测能力。【方法】以植保无人机为研究对象,根据NY/T 3213—2018标准要求,提炼出便携式植保无人机自主控制模式飞行精度检测系统性能指标,运用RTK（实时动态）载波相位差分技术原理,搭建便携式植保无人机飞行精度检测系统。系统硬件由基准站（XRTK4）、RTK采集器、数据接收器和测试电脑组成,系统软件设计考虑了软件的模块化、松散耦合、高内聚、易于使用、代码可维护性等原则,整个系统能力框架包含了Mesh网络调试管理模块、设备管理模块、测试任务管理模块、用户管理模块等。检测系统搭建后以3WWDZ-15.2A型农业无人机为测试样机,进行自主控制模式飞行精度试验,对检测系统进行校验。【结果】该检测系统符合标准飞行轨迹检测系统性能指标的要求,可以保证检测系统测量的准确性和精度,测试样机符合NY/T 3213—2018《植保无人飞机质量评价技术规范》要求的自主控制模式飞行精度试验项目。【结论】该检测系统可以提升植保无人机检验检测技术水平,确保植保无人机产品的质量安全,从而提高植保无人机产品综合性能,更好地促进植保无人机产业发展。     

植保无人机喷雾性能综合实验台设计

植保无人机喷雾性能综合实验台的设计,可以模拟农业植保无人机工作状态下,对喷头的压力、流量、雾锥角、喷幅、雾滴粒径、雾滴沉积量、雾滴分布规律、雾滴分布变异系数等重要参数的测试,从而为植保无人机厂家改进喷淋系统提供重要的检测手段。     

植保无人机飞行控制精度测量方法及不确定度分析

结合植保无人机目前应用的领域及现状，分析其系统组成和指标性能特点。从作业属性和用户体验角度，选取植保无人机飞行质量的检验检测方向为研究对象，提出一种针对植保无人机飞行控制精度指标的测试方法。系统介绍测量设备组成和操作方法，重点对该方法的测量不确定度进行分析和评估，为植保无人机相关的质量鉴定和选型筛选提供一定依据。      

植保无人机精准覆盖航迹规划算法设计与验证

植保无人机作业航线规划中,应尽量降低无人机能耗、减少药液的浪费.为此,提出了一种航线规划算法,在保证无漏喷的前提下,基于贯穿线理论分析可知,以待作业区域边界为起始边进行作业航线规划时可获得较少转弯次数和冗余覆盖率;利用转弯区域的平行四边形理论,求解可完全覆盖作业区域的最小平行四边形,获得最小的冗余覆盖率;构建作业航线覆...     

智能化无人机植保作业关键技术及研究进展

搭载高性能传感器和施药装备的农业植保无人机系统是精准农业领域具有代表性的智能装备之一。本研究首先从前端田间作业环境动态感知技术出发,阐述了无人机光谱成像遥感、多传感器融合的SLAM实时环境建模等技术在无人机植保作业方面的应用情况;然后对精准施药过程建模与优化控制有关的前沿技术进行了分析,包括旋翼下方风场结构演化及雾滴沉积过程仿真建模、多区域全覆盖条件下的智能作业路径规划、精准变量施药控制等;最后论述了作业效果评估与过程监管相关技术的发展现状,包括施药作业质量评价方法、基于云平台数据管理的全过程可视化监管等。在总结现有技术发展现状基础上,对未来智能化无人机植保关键技术发展趋势进行了预测,阐明了光谱图像获取与计算智能的深度学习识别聚类、基于高精度雾滴谱和风场模型预测的精准变量施药作业路径规划、基于传感器实时数据的作业质量评估和作业监管等新技术手段,将在遥感信息反演、药液飘移抑制、作业效率优化、施药过程管控等方面带来革命性的进步,使植保作业数据化、透明化,全过程可观化可控制,推动农业生产管理从机械化向智能化和智慧化迈进。     

不同植保机械施药对棉蚜防效的影响

为研究不同植保机械施药对棉蚜防治效果的影响,探索防治棉蚜的最佳植保机械.使用3种植保机械,即喷杆喷雾机、喷枪、植保无人飞机进行了棉田施药试验,以虫口减退率与校正防效为指标,考察了3种植保机械对棉蚜的防治效果.考虑到雾滴在棉花叶片上的沉积效果对棉蚜防治效果的影响,综合对比了3种植保机械在棉花叶片上的雾滴沉积效果.试验结果...     

基于高度融合的植保无人机仿地飞行方法研究

多旋翼植保无人机在坡地作业过程中一般作业于作物上方1.5~3 m的近地空中,需要保持稳定的仿地飞行才能保障无人机的安全飞行和喷洒均匀性。提出了一种仿地飞行方法,通过前置毫米波雷达进行坡度判断,在坡度起伏较小时,将差分GPS高度与对地毫米波雷达高度进行卡尔曼滤波融合以提高精度,在坡度变化超出阈值时,将前置毫米波雷达与对地毫米波雷达的高度进行多雷达高度信息融合以提高响应速度,最后采用模糊PID控制算法控制无人机高度。通过仿真和实地飞行测试,实现了植保无人机坡地仿地飞行高度误差小于40 cm的目的,保证了无人机的环境适应能力和喷洒均匀性,为植保无人机在不同地形下的全自动作业奠定了基础。     

基于CAN总线的旋翼无人机喷洒模拟系统

设计了一套高精度、高可控性的无人机喷洒模拟平台,并进行了试验验证。该系统机械部分采用直线导轨结合伺服电机,最大承载质量50 kg,控制部分采用MFC设计上位机控制软件,与主控板STM32通过串口进行通讯,实现对水平和垂直2个方向上伺服电机的控制,同时采用CAN总线与喷洒控制器通讯和远程操控,可以实现喷洒流量控制以及旋翼风速控制。为评价系统运行精度,采用激光测距仪分别对系统在水平运动速度0.05、0.10、0.15、0.20 m/s下和垂直运动速度0.01、0.02、0.03、0.04 m/s下的控制距离进行距离测量,结果显示,垂直和水平方向上,控制参数与实际行程决定系数R2=1,水平与垂直重复精度优于2 mm,系统控制精度高;采用振动测试仪对系统在0.05、0.10、0.15 m/s运行速度下进行测试,通过分析振动数据,在不同运动速度下系统振动均不超过20 m/s2,其中X向和Y向在运行中存在较为稳定的4~5 m/s2的加速度,系统运行稳定。本系统可以有效降低喷洒试验载具成本,降低试验风险。     

施药技术参数对旋翼植保无人机喷雾特性的影响

植保无人机的高质量作业是农业航空实现精准作业的前提,因此对喷雾系统作业特性进行研究显得尤为重要。为了探究影响植保无人机喷雾质量的因素,本研究应用喷雾性能综合试验台（吉林省农业机械研究院研制）对无人机在不同旋翼转速、喷雾高度、离心喷头转速情况下的雾滴沉积分布、雾滴粒径进行了试验测试并对12组试验的沉积特性和粒径数据进行了回归分析。结果表明,同组参数的3次重复试验一致性较好,雾滴发生明显飘移且最大有效沉积率为46.31%,最小为31.74%,由此雾滴有效沉积率均低于50%;对比雾滴粒径D_V10、D_V50和D_V90的回归分析结果,喷雾高度P值大于0.5,喷头转速和旋翼转速P值小于0.5,由此可知,喷雾高度对沉积量影响极显著,但对雾滴粒径的影响不显著;喷头转速和旋翼转速对雾滴粒径影响极显著,而对沉积量影响不显著。本研究试验结果可为提高无人机作业质量和喷洒效率提供理论依据及数据支撑。