农药自动混药装置的研究现状与展望

目前,我国农作物病虫害防治主要依靠施用农药,现有的大多数农药剂型需要加水稀释,配制成一定浓度后再施用。近年,我国农业航空迅速发展,对农业航空的智能化农业机械装备的需求变得非常迫切。系统总结了农药自动混药装置类型以及农药自动混药装置特点,通过对农药自动混药装置研究发展概况分析,阐明了国内农药自动混药装置所存在的问题,展望未来农药混药装置的发展趋势,为后续的研究方向奠定基础。     

基于图像识别的流水线炭疽病青枣分拣机械手系统设计

为了对优质青枣进行分拣,解决人为分拣青枣准确度低、效率差等问题,提出了基于图像识别的由Arduino控制的多自由度机械手,实现在流水线上对炭疽病青枣的分拣。该系统以Arduino控制板作为主控制器,结合Pixy图像识别传感器、MG995舵机和图像识别算法组成自动分拣机械手系统。通过Pixy图像识别传感器对传送线上的青枣图像进行采集,并分析获取获得青枣的大小、颜色等特征量,得出青枣的品质信息。然后由Arduino控制器控制分拣机械手动作对青枣进行分拣。实验结果表明,通过该方法对炭疽病青枣进行分拣,准确率可达80%以上。     

大数据在精准农业上的应用

精准农业是农业现代化的必由之路,现代急剧膨胀的农业数据和大数据技术的发展为精准农业的发展提供了一种新的方法,成为引领精准农业发展的一支重要力量。首先介绍了大数据的定义及获取方式,同时针对当前农业领域存在的一些问题,引入了精准农业的概念,并介绍了其来源与发展条件,将农业产业链与大数据应用结合起来,解析大数据实现精准农业的过程,并剖析了中国农业大数据应用方面所存在的问题。     

不同电动植保无人机稻田雾滴沉积分布试验研究

为了研究旋翼类型和喷头类型对雾滴沉积影响,针对5种电动植保无人机进行水稻田雾滴沉积分布试验研究,试验机型包括单旋翼和多旋翼,喷头类型涉及离心式和液力式,并设置15L/hm2相同施药量,研究测定各机型的有效喷幅、雾滴沉积分布和冠层间的药液沉积量。试验结果表明:单旋翼机型具有较大的有效喷幅;离心式喷头雾滴沉积粒径较小,但雾滴沉积密度更大;各机型在作物上层的雾滴分布均匀性和药液沉积量最优,中层最差;相比液力式喷头,离心喷头可以获得更好的雾滴穿透效果。     

基于网络RTK的离心式无人机变量施药可行性初探

针对植保无人机施药准确性和作业效率需求的提高,验证网络实时动态(Real-Time Kinematic,RTK)载波差分技术在无人机施药上的可行性,设计了一种基于网络RTK的离心式变量施药系统。采用STM32F103为控制核心,通过串口获取GPS定位信息,并连接DTU模块实现网络RTK技术,通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术调节占空比的大小,从而调节离心喷头的转速以及蠕动泵的流量。系统在工作时,通过农情信息完成处方图构建,通过高精度GPS模块获取经纬度信息,在施药过程中系统实时检索无人机所在位置,调出处方决策信息,按照处方信息调节离心喷头和蠕动泵的输出比例,从而控制无人机的施药粒径大小和施药量大小,并将作业数据上传至监控平台。通过试验表明系统能正确执行变量施药任务;在使用离心喷头进行变量施药任务时,受到系统稳定性和离心喷头特性的影响,在处方交界区域会存在一个不稳定区域;离心喷头在较高转速下进行变化时,在处方交界区域粒径大小的变化越平滑。该结果满足预期试验设计,可为植保无人机变量施药技术改良提供基础与参考。     

植保无人机抗电磁干扰技术探讨

随着农业航空应用的发展,植保无人机应用越来越普遍,由于农业户外环境出现了越来越多的电磁干扰源,对植保无人机的安全作业提出了更高的要求。为提高植保无人机飞行作业的安全性,引入了无人机抗电磁干扰技术。通过分析国内植保无人机作业可能面临的复杂环境,着重探讨了植保无人机抗高压线电磁干扰的问题,并仿真研究了植保无人机在高压输电线下的安全距离,展望了植保无人机抗电磁干扰技术的研究方向和研究重点。该文可为植保无人机抗电磁干扰技术的研究和应用提供一定参考。     

基于目视遥控的无人机直线飞行与航线作业试验

为了得到在无导航目视遥控模式下农用无人机的直线飞行特性、检验农田作业航线的人为即时规划情况和评价实际作业质量及效果,设计了基于GPS的坐标采集无线传输系统,以水稻田边界直线为参照,通过目视和经验遥控无人机分别进行循直线飞行试验和基于作业幅宽的航线规划飞行试验。结果表明目视遥控模式下难以控制无人机沿直线飞行;人为即时规划的航线与理论航线偏离严重;在理想喷雾条件下估算出的作业遗漏率为17.1%,重复作业占8.2%,区域外浪费占0.7%;同时,目视遥控模式下无人机的高度及速度表现出无规律随机性。因此在无导航情况下,仅凭目视和经验遥控无人机难以做到精准作业。以GPS导航为主、能根据田块实际大小智能优化并生成作业航线的自主飞行作业模式是未来农用无人机进行精准作业的发展方向。     

基于组态软件的PLC电梯控制仿真

 本文在介绍组态软件与PLC构建工业控制系统基础上,着重介绍了组态王与FX2N系列PLC构建的电梯控制仿真系统,介绍了组态王65图形界面设计、数据库建立、动画连接、及组态软件与PLC间的通信格式设置,该控制仿真系统可以实现上位PC对实际电梯控制系统运行的实时监控,也可以在脱离实际物理的控制对象情况下,实现对控制程序的调试和仿真运行。     

基于PLC的屋顶绿化雨水滞蓄效能自动监测系统及应用

【目的】屋顶绿化通过植被层涵养和基质层滞蓄等作用可减少和延缓暴雨的径流峰值,通过实时监测降雨量、土壤含水量和溢流量等参数,对屋顶绿化雨水滞蓄效能进行科学研究。【方法】以可编程控制器(Programmable logic controller,PLC)为硬件控制核心组件,结合触摸屏技术研制屋顶绿化雨水滞蓄效能的自动监测系统,对降雨事件、降雨量、空气温度、空气湿度和风速进行自动监测。【结果】实时监测系统的测量结果与气象部门观测数据吻合,表明该系统能有效实现溢流量和基质土壤相对湿度的自动测量。不同植被的植物槽溢流量和基质土壤相对湿度存在差异,在试验过程中的一个连续降雨时期,大花马齿苋Portulaca grandiflora植物槽的滞蓄率为54.75%,南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata为26.63%,佛甲草Sedum lineare为38.34%;基质保水性存在季节差异,8月降雨后基质相对湿度普遍达70%以上,而9月南美蟛蜞菊基质相对湿度均低于70%,10月则更低。【结论】该监测系统可实现对室外屋顶绿化滞蓄效能及生态环境因子的有效、准确和实时动态监测。屋顶植物槽系统的...     

基于中国知网和Web of Science 的无人机文献计量分析

【目的】通过文献计量学的方法，对无人机发展近况进行研究。【方法】在中国知网 和Web of Science 两大数据库平台上对无人机相关文献进行检索，基于CiteSpace 文献分析软 件，对两大平台的无人机相关文献发表量、国家分布、被引量、发表机构、研究方向、研 究热点和无人机机型进行文献计量学分析。【结果】两大平台发文量变化趋势相似，在Web of Science 我国和美国的发文量占比最大，但平均被引用量西班牙、澳大利亚、法国、德国、 英国和美国6 个国家高于平均值，我国最低；在CNKI 中国航空院校的发文量最大，Web of Science 上前十发文机构我国和美国占据九席；在CNKI 以航空航天科学与工程的发文量最高 （44%），在Web of Science 工程学的文章数量占比最大（55%）；遥感、测绘、无人机在农业 上的应用和四旋翼无人机在两大平台上均是目前的研究热点，且国内对固定翼无人机和无人 直升机的研究较少。【结论】各国对无人机的研究日益增加，主要以我国和美国为主。我国 应紧跟国际研究热点，继续加大无人机研究深度，特别是固定翼无人机和无人直升机，巩固 我国无人机行业在国际上的地位。