基于小型无人机风场的水稻花粉分布规律

无人机水稻授粉作业时,旋翼产生的风场对水稻花粉分布影响显著,直接关系到杂交水稻的制种质量,为了找出小型无人机旋翼风场下的水稻花粉分布规律,该文利用航空用北斗系统UB351定位采样点坐标,精确掌握各个采样点的位置坐标与间距,并利用该系统绘制无人机飞行轨迹,为试验提供准确的数据参考;利用风场无线网络测量系统测量不同试验因素下旋翼产生的三向风场,并获得风场宽度、风速等,最后通过与无人机授粉作业的花粉分布面积比、花粉分布宽度作对比联系,并利用Shapiro-Wilk、KolmogorovSmimov统计量进行一元正态性检验。为了能够根据花粉分布趋势优选出适宜的无人机授粉作业飞行速度,回归模型的方差分析也是必要的。结果表明:通过比较x、y方向风速值,无人机旋翼产生的水平风场以y方向为主,且y方向风场宽度最宽,同时飞行速度为风场宽度的主要影响因素,其中水平风场宽度随无人机飞行速度的增大而减小,同时无人机的飞行速度也对垂直风场影响明显;无人机以4.53m/s飞行时,大于5粒的花粉分布宽度和花粉分布面积比均最大,该飞行速度最利于花粉授粉,也说明花粉分布量不仅受水平风场影响也与垂直风场密切相关。对比1#~10#采样点花粉量与11#~20#采样点花粉量,无人机授粉作业下旋翼产生的风场对花粉分布的影响呈非对称性。利用spss软件的Q-Q图检验得到无人机风场下的花粉分布不服从正态分布。通过建立花粉分布量与各自方向风速之间的多元线性回归模型,花粉分布量只与无人机旋翼产生的x方向风场成正向线性关系。该结果为农用无人机的水稻授粉作业提供了理论指导依据。