基于DER通信技术的农用无人机远程监控系统设计

针对农用无人机数据传输不稳定的问题,基于DER通信技术对农用无人机的远程监控系统进行了设计。该无人机的远程监控系统主要分为3个模块,即无人机飞行器、DER并网监控通信系统和地面远程监控系统。通过设计无人机的监控平台,采用全局粒子性算法对无人机航迹进行规划,保证了远程监控系统对无人机飞行状态的实时监控。对无人机监控系统的数据传输和航迹规划进行了试验,结果表明:监控系统可以完成数据和视频图像的传输,并可对无人机的航迹进行有效的规划。     

基于网络平台的植保无人机通信系统设计

以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。     

单旋翼植保无人机喷杆悬架机构设计与分析

传统单旋翼植保无人机其喷杆固定在悬架上,作业时随无人机飞行姿态变化,喷杆倾角也发生相应的变化,为研究其对喷雾效果的影响程度,改进喷杆连接方式是研究的首要任务。根据建湖田间试验采集得到的单旋翼植保无人机飞行姿态谱,采用欧拉角法和四元数法解算出单旋翼植保无人机在作业过程中pitch方向的角度变化范围为-18°～18°,roll方向的角度变化范围为-15°～14°,并根据机身姿态变化范围、无人机机身结构和最佳旋翼风场条件建立喷杆悬架机构模型,其中对喷杆角度调节范围进行合理放大,时roll方向的角度调节范围为-20°～20°,pitch方向的角度调节范围为-30°～30°。使用ANSYS workbench对机构模型进行静力学分析和模态分析,在静力学分析中得到机构的最大应力发生在俯仰支架上,且最大应力为13.33 MPa,而铝合金的许用应力为280 MPa,表明结构满足要求;在模态分析中可以得出,从第5阶开始机构的固有频率明显增大,从振型云图上可以看出除喷杆的最大变形为60.153 mm,而其他连接结构变形较小,满足振动要求。     

无人机农林业应用全球研究态势分析

无人机具有作业效率高、地形适应性好等独特优势，近年在农林业中应用范围不断扩大，相关研究成果数量呈快速上升式发展。为掌握无人机农林应用全球研究态势，本研究采集2011—2020年期间Web of Science 核心合集数据库中无人机农林应用全球研究相关文献数据，利用VOSviewer等统计软件对文献进行科学计量分析。分析结果表明，自2017年开始，无人机农林业应用研究发文数量快速增加，全球已有94个国家/地区、1778个机构开展了研究；发文量排名前三位的国家依次是美国、中国和澳大利亚，表明这三个国家从事无人机农林业应用的科研实力强，学术影响力大；共有398种期刊发表了有关无人机农林业应用研究文章，约占全部收录期刊的1.90%，说明更多的期刊开始关注无人机农林业应用研究；发文最多的期刊是由MDPI主办的Remote Sensing；被引次数最多的文章内容主要是关注无人机系统在摄影测量和遥感上的传感、导航、定位和通用数据处理等的研究现状。此外，对无人机农林业应用研究热点进行分析发现，无人机施药、无人机病虫害遥感、植物表型获取是无人机农林业应用的主要研究热点。本研究可为无人机在农林业上的创新研究、科研团队之间的合作提供参考。     

农用植保旋翼无人机地面监控系统的设计与实现

植保无人机凭借其低成本、高效率、精准快速作业等优点,在农业植保领域得到快速发展,成为现代农业的一种重要装备。为了能够实时远程监控农用植保旋翼无人机的飞行状态信息,提高无人机飞行作业安全和作业质量,进行更好的飞行控制管理,设计并实现了植保旋翼无人机地面监控系统,可实现与植保无人机的远距离实时通信、监测飞行姿态、显示飞行作业轨迹和飞行控制等操作。地面监控系统采用嵌入式树莓派2作为硬件平台,2.4G无线模块实现数据收发,使用跨平台C++图形用户界面应用程序框架Qt对地面监控系统软件功能和交互界面进行开发,并制定了旋翼无人机与地面监控系统之间的数据通讯协议。该系统实际测试表明:监控系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农用植保旋翼无人机实时监控与操作。     

无人机在未来农机中的应用及发展趋势

随着无人机技术的不断发展,无人机渐渐地走进了农业生产中,成了农业生产的一种新型农业机械。无人机作为先进农业机械,能在农业生产过程中的多个环节发挥作用。文章主要介绍了无人机在农业生产方面的发展、无人机对农情监测、无人机对灌溉和喷洒农药方面起到的重要作用。无人机作为一种新型农机,在推广方面存在一些困难,也没有健全的行业标准;但随着农业生产对无人机需求的不断增加,在未来,无人机将朝着更加智能化、信息化、自动化的方向发展。     

小型无人机在农情监测中的应用研究

无人机的应用不仅可以降低人工作业量,而且有利于对农田进行实时监控,防止病虫害及农田养分缺失、过量等现象的发生,从而提高农作物产量。长久以来,农业始终面临着病虫害及人施肥不合理等不良因素的影响,轻则危及农田产量及食品安全,重则对农业耕种者造成伤害。无人机配合遥感系统的联合作业,为农业信息化道路开辟了一个实际、准确的方向。根据无人机性能的不同,无人机遥感监测可以对农田进行大面积的航空监测及小范围定点监测,并可对问题发生位置进行准确的问题排查、解决。其主要目的是帮助农田管理者了解农田、节约成本,改变从前广施肥、多撒药的粗犷作业方式,达到精准作业的目的,真正完成从传统农业向精细农业的转型。     

基于网络安全理念的智能植保机设计研究

以植保无人机通信网络安全为研究对象,通过对植保无人机总体应用技术及无人机通信系统进行分析,分析了无人机通信网络安全的影响因素,并提出一种通过飞行轨迹进行安全预测、通信网络中注入噪音以及协作多点通信方式的网络通信优化措施。仿真实验表明:该优化措施能够有效地保障植保无人机在作业过程中通信数据传输安全性,具有一定的推广价值。     

基于无人机遥感技术的水稻倒伏区域识别研究

针对大范围水稻区域难以识别的问题,基于无人机遥感技术建立了水稻倒伏区域识别系统,主要由硬件系统和软件系统组成。对硬件系统和软件系统进行设计,包括采用补偿的方式降低飞控系统误差,采用改进的加权支持向量数据描述分类方法进行水稻倒伏区域的识别,使系统能够识别水稻倒伏区域。为验证该系统性能,进行了无人机飞行试验和水稻倒伏区域识别试验。结果表明:系统可以使无人机按照预设路径飞行,能够准确地识别水稻倒伏区域。     

四旋翼无人机喷施肥控制系统的试验台分析

针对四旋翼无人机在喷施肥作业中应用少的问题,设计一台四旋翼无人机和液态肥相结合的试验台,研制一套旋翼无人机水稻叶面肥喷施控制系统。试验以四旋翼无人机为基础,以旋翼无人机的喷孔为研究对象,实现对大面积农田液态肥高效、便捷、损耗少的喷施效果。因室内不同飞行参数和外部风速变化对无人机有效喷雾范围的影响,运用Design-expert 8.0.6对液滴沉积测试结果进行数据处理,根据有效喷雾范围的理论宽度和实验室测试分析外部环境条件变化对有效喷雾范围的影响,建立有效喷幅和参数之间的回归模型,确定适合现场运行的四旋翼无人机的最佳参数组合。试验结果表明：在室内试验中,当行驶速度一定时,有效喷幅随着无人机作业高度的增加先增加后减小,最佳的无人机喷药高度在2.0～2.5m范围内,有效喷幅范围为4.6～5.5m;当无人机作业高度一定时,有效喷幅随速度的增加先增加而后变小,当无人机高度在2.5m,行驶速度为1m/s时得到最佳有效喷幅,宽度为5.5m,变异系数为24.8%。     

基于物联网架构的植保无人机通信系统设计

以植保无人机通信系统为研究对象,分析了原有的串口通信方式存在信息传输通道分配不合理及信息传输效率低的弊端。为对通信系统进行改善,基于物联网架构对原有的串口通信方式分别进行软件及硬件设计改进,完成基于物联网架构的植保无人机通信系统设计。对系统运行环境进行模拟,进行对比试验,结果表明:基于物联网架构的植保无人机通信系统可有效降低信息传输过程中出现的通道分配不合理概率,可大幅度提升信息传输效率。     

论农用无人机的发展应用前景

现在,国内农用无人机的发展是越来越好,很多地区都在广泛使用,新的一年里,植保无人机市场发展又迎来更多利好条件,一方面植保无人机经过这几年的推广和发展,不管是演练还是实际作业面积正逐年的增加,农民也越来越认可。另一方面,今年的一号文件提出,要推行绿色生产方式,通过农业清洁生产等途径保障农业可持续发展能力。巨大的潜在农业植保市场和迫在眉睫的绿色生态农业发展方向是植保无人机能够接地气,揽人心的刚需所在。农用无人机的众多优势,让其拥有广阔的市场前景,发展潜力巨大。     

变电站中无人机的应用

正无人机是利用无线电遥控设备和自身的程序控制装置,实现操纵的不载人飞机,而搭载拍摄器材后,无人机可以完成各种高空拍摄、远程监控、到达人员无法到达的狭小区域进行侦查工作。利用小型化的无人机,可以对运行中变电站设备的状态进行实时监视,弥补常规巡视监控的不足。1 无人机应用拓展随着无人机技术的不断完善,越来越多的行业开始依照自身特点量身打造适合自己的无人机,利用小型绝缘化的无人机,可以近距离全方位监视变     

云南省节水型社会建设分区发展方向研究

云南省地处祖国西南边陲,地形地貌复杂,气候类型多样,各地水资源条件、人口分布、经济社会发展、水资源开发利用、节水水平、用水习惯等差异较大,对节水工作的要求和发展重点也各不相同。根据云南省各区域经济社会发展水平和水资源特点,将云南省节水型社会建设划分为滇中地区、南部地区和北部地区,在各区域节水现状分析的基础上,提出了各片区的节水目标、节水工作重点和发展方向。     

基于无线传感网的无人机精准喷药系统研究

喷药无人机由飞行平台、飞行控制系统和喷药系统组成,主要用于农药的喷洒。无线传感网络是一种结合了计算、通信和传感器3种技术的产物,可实现对无人机的控制。为此,基于无线传感网络设计了喷药无人机以较低的能量遍历农作物区域的航线控制系统,通过GDOP算法对无人机的航线进行规划和控制,从而达到无人机精准喷药的目的。试验结果表明:基于无线传感网络的无人机航线规划能够使无人机以较低的能量消耗遍历农作物区域,从而达到精准喷药的目的。     

流体图像显示技术在农业工程中的应用与展望

根据流动显示技术的发展状况,将其分为传统流动显示、定性流动图像显示和定量流动图像显示等三个阶段,并综述了国内外多种流动图像显示技术发展状况和应用范围;然后分析介绍了国内外流体图像显示技术在农药喷雾、喷灌、泵内部流场、农田水土治理、农产品深加工、农林机械设计过程等农业工程中的研究应用概况;最后提出了流体图像显示技术在化肥混合施用过程、农副产品冷链运输过程流态化监测、农业无人机流场分析、昆虫受药及飞行过程等研究建议,充分利用流体图像显示技术的相对优势,扩展流体图像显示技术在农业工程中的进一步应用,以支撑并加快农业相关技术及装备向着更精确、可靠的方向发展。     

小型无人机在农田信息监测系统中的应用

根据我国国情,分析了目前农田信息监测领域中获取遥感信息的主要方式及其存在问题,指出了发展以小型无人机为平台的新型低空遥感系统是对传统农田信息获取方式的有力补充。同时,对国内外无人机发展历程与现状进行了分析,简述了小型无人机在农田信息监测系统中应用的特点、意义和关键技术;最后展望了小型无人机在农田监测系统应用中应解决的关键问题。     

无人机在阿克苏地区农业生产中的应用

本文介绍了无人机在阿克苏地区农林植保作业中的应用情况,总结了无人机植保作业的优势及发展前景,分析了制约无人机推广应用存在的问题并提出了发展建议。     

长潭灌区通信系统的研究与建设

针对长潭灌区现有通信系统所存在的不足,以水利信息化发展为指导方向,通过对灌区信息数据研究与采集模式的了解,在分析灌区旧系统的优势与不足的基础上,根据灌区经验,对灌区信息与各种通信方式进行比较与研究。通过无线信息传输与网络信息传输两种方式,对灌区通信系统进行改进。     

基于Android系统的植保无人机监控软件设计

以Android为系统开发平台,设计一种植保无人机监控系统,可实现植保无人机飞行过程的移动控制.通过对植保无人机监控系统功能模块进行设计,并从Android基础理论出发,进行植保无人机控制系统软件设计,完成无人机植保作业过程中的状态监控及飞行控制.测试结果表明:该植保无人机监控系统能够有效地对无人机飞行过程进行控制.