中国农业航空施药技术研究进展与展望

农业航空施药是实现国家生态安全和粮食安全的有效保障。对中国农业航空施药技术的研究现状进行了梳理和总结,分别从农用航空机型、航空施药关键技术、航空施药配套装备与技术等方面进行了阐述;通过与发达国家航空施药现状的比较分析,展望了中国农业航空施药的发展前景,以期为国内科研机构、企业的科学研究与发展提供参考。     

我国机械化施药技术的应用特点与技术发展途径

机械化施药技术是我国农业机械化发展的重要部分,良好的施药机械技术能显著提升农作物对病虫害的预防和抵抗能力,有利于农业的高产。针对现阶段我国农业生产中的机械化施药技术特点进行了研究,并介绍了机械化施药的主要方式和适用范围,并总结了未来机械化施药技术的发展途径。     

美国农业航空技术现状和发展趋势分析

美国是目前农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家,农业航空服务组织体系完善,航空施药作业规范,施药部件系列齐全.一些精准农业技术手段如GPS自动导航、施药自动控制系统、各种作业模型已步入实用阶段,作业精准、高效,对环境的污染低.随着精准农业的发展,航空遥感技术、空间统计学、变量施药控制等技术也用于美国农田产量监测,植物的水分、营养状况、病虫害监测.提出了为改善目前技术存在的不足,提高数据准确性和生产效率,需解决的主要技术问题和研究热点,包括:图像实时处理技术、多传感器数据融合技术、航空变量喷洒技术.     

航空静电喷雾技术现状及其在植保无人机中应用的思考

农业航空应用是现代农业关键技术的重要组成部分,农业航空施药技术的广泛应用是反映农业现代化水平的重要标志之一,大大推进了现代农业的发展和进步。航空静电喷施技术作为农业植保技术领域先进的植保技术,大大改进了传统施药和地面施药器械施药的缺点与不足,航空静电喷雾系统的静电作用能有效提高药液雾滴在靶标表面的附着率和分布均匀性,在一定程度上达到了抑制雾滴飘移的目的。本文主要针对传统农业植保作业方式的不足进行了论述,深入剖析了航空静电喷施技术的基本原理,介绍了国内外学者在航空静电喷施技术上开展研究中取得的进展并对相关研究进行了分析,对航空静电喷施技术在农业植保技术领域的开发与应用中存在的问题进行了深入的剖析,提出了航空静电喷雾技术应用在植保无人机飞行航空作业上所面临的难题和未来可能的发展趋势和解决方案,以期为研究开发出更有效的植保无人机静电喷施技术提供借鉴与参考。     

我国植保机械发展现状

阐述了植保机械在农业生产中的重要地位,从植保机械拥有量、使用现状、行业现状、质量监督和质量标准5个方面分析了我国植保机械行业发展特点,指出与国外植保机械的差距和存在的问题。我国植保机械未来的发展趋势是拓展施药机械种类,加强基础部件的创新和应用,大力推广高效精准施药植保机械,尤其是积极发展农业航空植保机械。      

我国农业无人机航空植保技术现状与发展趋势分析

无人机航空植保技术是一种现代化的施药方式,适合复杂地形和小面积作业,在我国南方水田、丘陵山地等地有着较好应用前景。但目前,我国无人航空植保技术的研究还处于初级阶段。本文在介绍国外无人机航空植保技术现状的基础上,分析了我国无人机航空植保技术的发展水平及存在的问题,并提出无人机植保施药技术的发展方向与技术需求,仅供参考。     

农用无人机喷头类型及其在农业航空中的应用

近年来,农业航空植保技术得到了快速发展和广泛应用,其喷雾效果的好坏与雾滴粒径大小、雾滴飘移及沉降速度等因素密切相关。其中,雾滴粒径主要是由喷头类型决定的,是农药喷雾技术中相对容易控制的参数,也是直接影响到农用无人机喷雾质量及作业效果的关键因素之一。为了减少环境污染,节约农药资源,提高喷施效率,解决当前农用无人机在农业领域的发展问题,课题组阐述了农业航空喷洒中常用的喷头种类,并且指出了不同喷头类型对农业航空喷施质量产生的不同影响,最后根据农业航空喷施的特点,提出了可控雾滴施药技术是无人机喷头发展重要趋势的论断。研究结果表明：在农药喷洒技术中,雾滴直径是最容易控制的因素,它的大小对喷洒的品质和病虫害的防治效果有很大的影响;为了减少环境污染,达到最好的病虫害防治效果,还应对喷雾颗粒尺寸进行适当的控制。     

我国植保机械的研究现状及发展趋势

目前我国植保主要分为人工植保、自走式植保机械,随着逐步发展与农田集约化发展,未来提高质保效率,逐步开始进行航空植保机械;按照药物颗粒不同,可以分为喷雾法、喷粉法、喷烟法、超微量法等。通过对目前植保机械的主要组成及发展新装进行分析,以我国农业生产为研究背景,详细论述了管道喷雾、风力辅助喷雾、变量喷雾、静电喷雾技术和航空施药等植保机械的研究进展,提出未来我国植保机械在设备研制、技术发展与政策体系方面的发展趋势与发展重点。     

车载式施药机末端执行器流量控制策略研究

我国是农业大国,农业经济的健康、快速发展是我国现代经济稳步增长的可靠保障,现代化农业的发展离不开自动化机械的帮助。近年来,车载式施药机逐步在农业病虫害防治中推广使用,但是由于技术相对落后,在施药过程中普遍存在"跑冒滴漏"、农药喷施不均、漂移、蒸发、污染和施药者中毒等问题。为此,在概述车载式施药机系统的基础上提出了基于PID压力反应机制的末端执行器流量控制策略,并对其运行效率进行计算机仿真分析,以期在车载式施药机行走速度不同的情况下保证相同的施药量,并在减少对环境污染的同时也降低农业生产成本。     

无人机精准施药关键技术综述

无人机施药技术具有快速、高效、适应性广和操控人员安全等显著特点,近年来在我国发展迅猛,已成为一个具有中国特色的新兴产业。无人机精准施药技术针对田间作物的生长发育阶段和病虫草害状况,按需对作物喷施农药,可显著提高施药作业效率、增加农药的有效利用率,并减少对人体的危害和对环境的污染,精准施药技术得到了植保行业的高度重视。该文从无人机机体、无人机飞控导航避障技术、田间作物信息获取和航空变量施药技术方面,综述实现无人机精准施药的关键技术及其发展现状,分析目前在指导实际田间无人机精准施药过程中存在的问题,即缺乏针对具体作物和病虫害的药剂及药量配方指导、所需雾化特性参数和应有的飞行参数的系统研究,提出应将人工智能AI（Artificial Intelligence）技术有效引入无人机精准施药系统中,提高系统的自适应性和鲁棒性,使农业从业者容易操纵植保无人机精准施药系统,推动无人机精准施药技术尽快得到应用、推广和普及。      

我国生态施药技术现状与发展趋势

农业可持续发展已经成为当今世界农业发展的主流趋势,而实现农业可持续发展需要解决的问题之一就是农作物病虫害防治。现阶段防治病虫害的主要手段仍然是化学药剂防治。相比于传统人工地面背负式手动喷雾作业,现代施药机具和技术更加多样化。介绍了国内喷药技术的特点及优势,说明了国内喷药技术发展研究概况,分析了我国喷药技术面临的问题并阐述了未来喷药技术的发展趋势。可持续发展做为当今世界发展的主流思想,我国农业可持续发展已成为农业产业未来发展的主要方向,而限制我国农业可持续发展的制约因素有很多,如施药机械现代化程度不高、喷药技术落后等问题都亟待解决。     

设施农业施药技术装备机械化研究进展

首先,指出了设施农业对施药技术装备要求的特殊性;其次,分析了目前国内设施农业施药技术装备的应用现状;然后,从工作原理、结构特点、创新点等方面详细论述了现有应用于设施农业可控雾滴施药技术装备,指出设施农业可控雾滴施药技术装备已有的研究成果和未来有待进一步研究的模块。最后,针对设施农业可控雾滴施药技术装备引发的思考及未来该领域的研究重点及发展方向,提出了相关的建议与对策。本文旨在为我国设施农业施药技术装备的应用发展提供借鉴。     

小型农用植保低空遥控作业机

当前,我国农业机械化正在向中高级阶段推进,农业生产耕播收等环节的机械化水平有了显著提高,农业植保环节的地面机械化作业技术与装备亦有了较大发展。但地面植保机械作业的劳动强度、农药喷洒安全性保障以及作业效率和效率等问题,仍未得到很好解决。为此,近几年来"低空低量航空施药技术与装备研发"受到科研院所和相关企业的高度重视,并已向市场推出了多系列产品,对水稻生产全程机械化发展增强了技术与装备支     

基于我国施药技术与装备现状的发展思路

阐述了我国机械化施药技术及装备在农业生产中的地位,分析了我国目前施药技术使用现状,植保机械技术现状(包括植保机械拥有量、使用状况、行业情况、研发现状、发展趋势等),提出了基于我国施药技术与装备现状的发展思路.     

我国植保机械和施药技术的现状、问题及对策

为了提高农药利用率,确保农产品安全和减少农药使用过程中带来的环境污染等问题,在系统阐述了我国植保机械和施药技术发展现状的基础上,分析了国内植保机械和施药技术与发达国家之间的差距及主要原因。同时,结合我国农业未来发展需求,提出了提升我国植保机械和施药技术水平的对策与措施。     

变量施药关键技术综述变量施药关键技术综述

变量施药技术以提高农药利用率,降低农业成本,适当减少农药用量,降低农药残留,减轻环境污染为目的,是精准农业领域的重要课题和施药技术的发展方向。从变量施药关键技术中的田间信息采集方式、变量施药控制方式和变量施药控制算法三个方面进行综述,首先阐述基于地理信息技术和基于实时传感器技术的田间信息采集技术;其次分析包括变压力调节式、药液浓度调节式和脉宽调制式的变量施药控制方式,并剖析各控制方式的优缺点,脉宽调制式因其具有更好的动态响应特性和流量调节性能,拥有广阔的应用前景;最后对当前最主要的变量施药控制算法（模糊控制算法、PID控制算法以及BP神经网络）进行概述与研究,了解到对不同算法进行组合和改进有利于提高变量施药控制性能。针对国内变量施药技术存在的问题,提出建议,旨在为我国变量施药技术的发展与推广提供一定的参考。     

国外植保机具发展概况

现代农药使用技术由三部分组成:农药与剂型;施药工艺;施药器械。三者紧密联系、互相促进,植保机械的发展必然以农药剂型及施药工艺的发展为依托。当前农药使用技术的主要发展方向是降低农药施用量;提高农药在靶标上的附着率;减少农药对人体和环境的污染。国外植保机械的发展以美国、法国、德国、意大利、丹麦、日本等发达国家为代表。1大型植保机械和航空植保为主体的防治体系本世纪中期以后,农业发达国家逐步形成了大型农场专业化生产方式,农业机械化水平很高,大田农作物的病虫害防治及化学除草采用大型悬挂式或牵引式喷杆喷雾机,喷幅达18…     

航空植保无人机飞防助推现代农业发展

大力发展以航空植保为主导的无人机应用产业,有利于航空植保技术转化为现实的生产力。现在推广植保无人机应用技术,主要是以"共享,共建"的思想,在小麦、水稻、棉花、果树等植保上解决无人机施药技术。一、当前航空植保飞机发展情况受管理体制、机制、政策和空管约束以及传统农业发展方式影响,全省植保无人机飞防应用技术发展较晚,到2018年底,无人植保仅占耕地面积的3%左右,而美、日等国家已达到50%以上,与国外相比差距较大。     

农药污染控制与现代植保技术

保护农业生态环境,实现农业可持续发展是我国现代化建设中必须坚持的一项基本方针。影响农业生态环境的因素主要有:化肥流失、农药流失、农用地膜等。采用先进植物保护技术可减少农药流失对农业生态环境的污染。综合防治技术是根据不同作物在不同生长时期综合应用农业防治、化学防治等多种方法,它是改善农业生态环境的有效措施。目前,化学防治仍是农作物防治病虫草害的主要方法,先进的施药方法与施药机械是保证农业生态环境安全的技术保障。     

无人机低空施药技术发展现状与趋势

病虫害是严重制约农业可持续发展的重要因素之一,在当前尚缺乏有效预警手段和物理防治手段的情况下,化学防治仍然是一项最重要的防治手段。无人机低空施药作为一种新型防治病虫害的手段,相比传统的地面施药和有人驾驶飞机施药有其独特的优势,无人机低空施药技术正在成为农机行业新的亮点和热点。介绍了低空施药技术的优势,对比国内外无人机低空施药技术装备的类型和应用状况,分析了我国无人机低空施药技术面临的问题,着重阐述了我国无人机低空施药技术的发展趋势。同时指出无人机低空施药技术应用将会提高防治病虫害的效率,推动我国农业的可持续发展。