介绍几种无人植保飞机

<正>1.卫士WS-Z1805型多旋翼遥控式飞行喷雾机山东省卫士植保机械有限责任公司生产的卫士WS-Z1805型多旋翼遥控式飞行喷雾机,主要由机架、药箱、电池,控制电路、高速电机、旋翼、喷头、输液管、遥控器等部件组成。该机型采用高效能电池作为电源,无刷电机     

四旋翼飞行器悬停算法设计与实现

以自制四旋翼飞行器为研究对象,对四旋翼飞行器悬停算法进行详细研究。控制中心通过传感器MPU6050获取飞行数据,通过获取的数据计算得到飞行姿态,然后结合气压传感器和摄像头相结合进行悬停算法的设计。程序算法主要包括四元数、PID、卡尔曼滤波和视觉定位等算法,计算得出相应的数据,最后通过控制电子调节系统驱动无刷电机完成其悬停与控制。     

多旋翼无人机降落伞装置的设计

多旋翼无人机能够实现自动航点飞行,自动悬停,自动返航等自动化飞行模式.但当多旋翼无人机发生故障时,容易导致坠机,会造成一定的经济损失和人员、物品的伤害.为改善多旋翼无人机的被动安全性能,设计多旋翼无人机降落伞装置,并对降落伞的弹射方式、开伞信号等进行研究.考虑到降落伞装置的安装问题,对多旋翼无人机的机架进行改进.实验结果表明,该降落伞装置的设计对降低多旋翼无人机损伤,延长其使用寿命具有重要作用.     

多旋翼农业植保机的设计

由于多旋翼植保机具有垂直起降、操作方便、机动灵活等特点,被广泛应用到多个领域,在农业生产中已被应用到实地勘察、航拍、气象监控、农药喷洒等方面。通过对多旋翼农业植保飞行器结构和关键技术的分析与设计,通过对机身关键参数计算、飞行姿态设计与实践、电气控制结构设计的研究,设计了一种基于大疆飞控为核心控制单元,碳纤维机身,性价比高、制作方便的六旋翼无人农业植保机。     

植保无人机航空喷施飞行质量的试验与评价

【目的】植保无人机的飞行质量是航空喷施作业效果的重要影响因素。探讨不同类型和不同控制方式的植保无人机航空喷施作业的飞行质量和作业效果,为航空喷施作业机型的选择和植保无人机技术的改进提供数据支持和指导。【方法】采用微轻型机载北斗导航定位系统,获取半自主飞行控制模式下单旋翼油动植保无人机(SoUAV)、单旋翼电动植保无人机(Se-UAV)和半自动四旋翼电动植保无人机(Saqe-UAV)以及全自主控制模式下四旋翼电动植保无人机(Faqe-UAV)的飞行轨迹和飞行参数,并对飞行质量(包括飞行参数均匀性、航线精度和航线长度均匀性)进行了分析和评价。【结果】四旋翼植保无人机飞行质量优于单旋翼植保无人机,且Faqe-UAV飞行质量优于Saqe-UAV;Faqe-UAV在整个作业区域内的飞行参数变化的均匀性最佳,飞行速度和飞行高度参数变化的均匀性分别为3.66%和4.67%;Faqe-UAV的平均飞行航线偏差最小,为0.172 m。飞行方向对Saqe-UAV飞行参数的影响显著,但对Faqe-UAV飞行参数的影响不显著;航线长度对Faqe-UAV飞行参数的影响显著,但对SaqeUAV飞行速度的影响不显著。【结论】在航空喷施作业过程中,全自主控制方式下四旋翼电动植保无人机飞行质量最佳,对药液喷施质量更有保障。     

一种无人多旋翼喷雾飞行器的设计

鉴于南方田块小、分布散、不适合使用大型机械等特点,根据植保飞行作业的负载要求,设计制作了一种用于农田喷雾作业、负载10 kg的多旋翼飞行器。飞行器机架采用全碳纤维结构,连接部分采用硬化铝材。通过农田试验对设计方案的可行性进行验证,结果表明,飞行器整体结构稳定,性能可靠,在满载的条件下可持续作业15 min左右,作业效率高而劳动强度低。     

不同植保机械施药对水稻病虫防治效果的研究

对自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保飞行器、背负式机动弥雾机3种不同植保机械施药的作业效果及水稻病虫防治效果进行比较。结果表明,自走式喷杆喷雾机与植保飞行器工效远高于背负式机动弥雾机,是背负式机动弥雾机的6.7~10.0倍。且自走式喷杆喷雾机用工成本较低,每公顷24元,植保飞行器用工成本每公顷36元,是背负式机动弥雾机的1/5~1/3。多旋翼植保机飞行器喷药速度比自走式喷杆喷雾机快,但电池充电耗时较长。自走式喷杆喷雾机喷幅宽,喷雾均匀、用水量足,与多旋翼植保飞行器均适用于大面积推广,值得应用。多旋翼植保飞行器对水稻病害的防治效果较差,其用水量与病害控制效果有一定的关系,建议加大用水量或添加沉降剂使用。     

多旋翼飞行器在麦类重要病害防治上的应用

摘要：为明确多旋翼飞行器在麦类重要病害防治上的应用效果,使用农鹰4DE1000B四旋翼无人机防治小麦重要病害。结果表明：多旋翼飞行器防治麦类植株中下部病害的防效显著高于汽油喷雾器,如对纹枯病和白粉病的防效分别提高182%和142%;但其对于穗部病害,如麦类赤霉病的防效并不优于汽油喷雾器,甚至还低59%。因此,多旋翼飞行器在麦类病害防治上应尽量用于防治植株中下部病害。     

基于低空遥感技术的秸秆焚烧监控系统研究

为解决秸秆焚烧监测预警问题,提出了基于低空遥感技术的秸秆焚烧监控实现方案,阐述了无人机技术在遥感监测方面的应用现状和发展趋势,重点研究了秸秆焚烧监测预警系统的设计,采用四旋翼飞行器搭载遥感数据电子系统,实现对云覆盖下秸秆焚烧火点的准确判断与定位。     

试论无人机技术在自然保护区建设中的应用前景

正无人机,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞行器,实际上是无人驾驶飞行器的统称。与有人驾驶飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便等优点。在单位时间内,使用无人机观察面积更大,成本更低,机动性更强;傻瓜式操作,一键式回收;清晰摄像头,清晰成像,实时了解火险数据;无线数字传输,避免野外架线;可组合成空中飞行监控系统,可大范围、多区域在森林区域进行防火侦察;数字云台结合     

农用小型无人机转弯掉头模式及全区域覆盖下作业路径规划与优化

【目的】具备自主飞行、航线规划与优化、精准控制与变量作业能力是农用小型无人机(Agricultural smallunmanned aerial vehicle, ASUAV)的发展方向。本研究为ASUAV在全区域覆盖下自主飞行作业前的航线拐点坐标解算、飞行航向、起降点位置以及转弯掉头模式等提供优化选择。【方法】利用基于自主恒速飞行和最小转弯半径约束的无人机转弯掉头策略,分析并设计了任意凸多边形作业区域下无人机的路径规划方法,提出了基于幅宽微变的航线归整法路径规划方案,并对结构化农田区域实现全区域覆盖条件下的路径进行了规划与优化选择。【结果】基于最优转弯掉头模式下的ASUAV全区域覆盖路径规划方法适用于任意凸多边形结构的农田区域,GUI程序在解算地头边界航线拐点坐标的同时能优化选择出效率最高的飞行作业航线。在试验田随机规划出一个面积约为2.7 hm2的不规则凸六边形田块,仿真发现当无人机沿着平行于最长边飞行作业时,其空行行程最短,约为540 m,工作效率也最高,接近90%。【结论】经过优化选择后的ASUAV掉头转弯模式、起降点位置、飞行航向以及解算后航线拐点坐标等可以实现全区域覆盖,研究结果为ASUAV自主飞行作业提供了参考。     

基于遗传算法的LQG/LTR航空发动机性能优化

针对飞行控制系统控制器的设计中存在建模误差以及飞行过程中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成某型战斗燃油机控制系统控制器的设计。为了提高战斗机控制精度,解决LQG/LTR鲁棒控制方法中存在的权矩阵Q和R选择困难的局限性,加入遗传算法,进行在线寻优。同时针对不同飞行条件下系统以及系统建模过程中造成的参数不确定性问题分别进行仿真，并与传统PID以及控制效果较好的基于遗传算法的PID控制进行对比仿真。理论研究和系统仿真结果表明,基于遗传算法的LQG/LTR控制系统与基于遗传算法的PID控制相比,不但具有良好的鲁棒性,而且响应快速,控制精度高,满足了战斗机飞行控制的要求。     

神经网络自适应控制在攻击直升机中的应用

研究了神经网络自适应控制在直升机飞行控制系统中的应用。首先将直升机姿态角系统划分为快慢回路 ,并分别采用动态逆方法进行设计 ;针对动态逆方法的优点和不足 ,提出了小波神经网络自适应逆控制方案 ,把BP小波神经网络和基于李亚普诺夫稳定的小波神经网络分别应用于直升机飞行控制系统中 ;最后对典型机动飞行进行了仿真 ,说明小波神经网络方法应用的正确性和有效性。仿真结果证明 ,本文采用的小波神经网络自适应控制方法效果好 ,具有工程应用价值     

Antennal mechanosensors mediate flight control in moths

Flying insects have evolved sophisticated sensory capabilities to achieve rapid course control during aerial maneuvers. Among two-winged insects such as houseflies and their relatives, the hind wings are modified into club-shaped, mechanosensory halteres, which detect Coriolis forces and thereby mediate flight stability during maneuvers. Here, we show that mechanosensory input from the antennae serves a similar role during flight in hawk moths, which are four-winged insects. The antennae of flying moths vibrate and experience Coriolis forces during aerial maneuvers. The antennal vibrations are transduced by individual units of Johnston's organs at the base of their antennae in a frequency range characteristic of the Coriolis input. Reduction of the mechanical input to Johnston's organs by removing the antennal flagellum of these moths severely disrupted their flight stability, but reattachment of the flagellum restored their flight control. The antennae thus play a crucial role in maintaining flight stability of moths.     

基于神经网络PID的无人机自适应变量喷雾系统的设计与试验

【目的】针对传统植保无人机在定量喷施作业时由于飞行速度的变化造成施药不均匀以及传统控制算法无法满足无人机变量喷雾系统所需的实时性和稳定性等问题,设计一种基于神经网络PID的自适应无人机变量喷雾系统。【方法】采用风压变送器测出无人机的飞行速度,根据速度采用脉宽调制(PWM)方法进行自适应变量喷雾,同步用流量传感器测出实际喷雾流量,融合BP神经网络PID控制算法调节喷雾流量。由MATLAB构建BP神经网络PID控制算法,并与PID、模糊PID和神经元PID对比及分析;田间试验过程中,对比分析无人机定量喷雾与随飞行速度改变的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布,分别从整体区域、飞行方向和喷杆方向评价沉积量分布的均匀性。【结果】算法仿真对比试验结果表明,与PID、模糊PID和神经元PID相比,BP神经网络PID阶跃响应上升时间分别少28.57%、84.73%和31.03%,正弦跟踪平均误差分别小63.01%、87.03%和0.58%,方波跟踪平均误差分别小74.00%、79.53%和6.80%,鲁棒性强,无静差,超调量为1.20%;喷雾对比试验结果表明,本系统能够根据飞行速度自适应调节喷雾流量,实际流量与目标流量的平均偏差为8.43%,水敏纸扫描结果表明总体区域雾滴沉积量的变异系数对比定量喷雾平均降低26.25%,喷杆方向平均降低18.79%。【结论】该研究结果可为农业航空变量喷雾技术的应用提供理论基础。     

论风能发电电气系统优化

为了生产清洁能源,实现自治区风电产业的可持续发展,本文就内蒙古乌兰察布市卓资风电厂一期工程发电电气系统进行了优化,并且主要对电气一次系统和电气二次系统优化技术从理论到技术的实现进行了阐述.     

Economics of autonomous equipment for arable farms

By collecting more data at a higher resolution and by creating the capacity to implement detailed crop management, autonomous crop equipment has the potential to revolutionise precision agriculture (PA), but unless farmers find autonomous equipment profitable it is unlikely to be widely adopted. The objective of this study was to identify the potential economic implications of autonomous crop equipment for arable agriculture using a grain-oilseed farm in the United Kingdom as an example. The study is possible because the Hands Free Hectare (HFH) demonstration project at Harper Adams University has produced grain with autonomous equipment since 2017. That practical experience showed the technical feasibility of autonomous grain production and provides parameters for farm-level linear programming (LP) to estimate farm management opportunities when autonomous equipment is available. The study shows that arable crop production with autonomous equipment is technically and economically feasible, allowing medium size farms to approach minimum per unit production cost levels. The ability to achieve minimum production costs at relatively modest farm size means that the pressure to “get big or get out” will diminish. Costs of production that are internationally competitive will mean reduced need for government subsidies and greater independence for farmers. The ability of autonomous equipment to achieve minimum production costs even on small, irregularly shaped fields will improve environmental performance of crop agriculture by reducing pressure to remove hedges, fell infield trees and enlarge fields.

     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

测算股权制衡度时不考虑股东间的关联关系可能引致偏差。鉴此,重新测算了股权制衡度,以2003~2013年927家A股主板上市公司为样本研究其与公司绩效的关系。结果表明：“新股权制衡度”与公司绩效为非线性的U型关系,而“旧股权制衡度”与公司绩效为线性关系;［1,2］为股权制衡度对公司绩效影响的灰色区间;股权制衡度与公司绩效的关系受股东持股模式和外部环境影响。研究结果支持条件有效论,适度的股权制衡才能发挥积极作用。     

拖拉机转向跟踪复合模糊PID控制研究

为提高拖拉机在自主导航行驶中转向跟踪控制的响应特性和稳定性,设计了以拖拉机前轮转角偏差和偏差变化率为输入,以电机控制电压和PID 3个控制参数为输出的模糊控制器,结合PID控制器实现前轮转角偏差大于10°时采用模糊控制和转角偏差小于等于10°时采用自适应模糊PID控制。仿真结果表明,采用复合模糊PID控制器在前轮转角偏差较大变化范围内均能实现快速和准确的转向跟踪。