飞行器领域之蜜蜂带来的启示

航天航空的事业仍在继续，21世纪的时代洪流来势汹汹，兼具飞行能力的蜜蜂也开始登上航天航空的舞台，为航天航空事业做出了不可磨灭的贡献。文章从蜜蜂的变体飞行器和微型扑翼飞行器的角度出发，阐述蜜蜂在其研究中的意义。     

多旋翼授粉无人机的作业航迹规划

目前果园存在劳动人口老龄化、人工辅助授粉劳动效率低和缺乏数字化精准管理的现状。为了缓解这一现状,本研究首先阐述了多旋翼授粉无人机的前期关键技术准备,包括授粉父本花药的优化组合、花药的商业化存储等。然后,针对单机多旋翼授粉无人机存在的花粉喷洒均匀性差的问题,给出了花粉精准喷洒作业的多旋翼授粉无人机的集群实施策略;在无人机集群编队目标位置分配、回避碰撞和集群队列区域路径规划等核心技术的基础上,设计了多旋翼授粉无人机的自动作业航迹规划技术。最后,在Matlab环境下,实现3单元多旋翼授粉无人机集群授粉的虚拟仿真。多旋翼授粉无人机将为构建智慧农业生态无人农场的精准化种植,提供超前一步的理论探索和可行性应用方案。     

农用四轴飞行器避障控制系统设计——基于机器视觉和超声波测距

首先,基于双目视觉和超声波测距介绍了农用四轴飞行器的障碍物感知原理;然后,基于整体框架和飞行器对避障控制系统进行了整体设计;最后,基于机器视觉和超声波测距实现了农用四轴飞行器避障控制系统。实验结果表明:当飞行器和障碍物达到设置距离时,飞行器能够快速进行悬停响应,并能及时进行避障操作,证明了农用四轴飞行器避障控制系统的可行性和有效性。     

喷施参数对四旋翼植保无人机雾滴在橡胶林中分布的影响

雾滴分布特征影响作物上喷雾的施药效果,而喷施参数是影响植保无人机雾滴分布特性的重要因素之一。为了揭示施药量和雾滴粒径等喷施参数对电动四旋翼植保无人机雾滴在高大乔木橡胶树林段中分布的影响,以成龄‘热研7-20-59’胶林为试验地,分别设置18.75、37.50、75.00、90.00、105.00 L/hm²施药量,70、100、150、250 μm雾滴粒径,采用5点采样法在6个高度上测量水平方向及垂直方向的雾滴谱宽度、雾滴覆盖密度、雾滴分布均匀度等主要作业质量技术指标数据,结合橡胶树白粉病的防治效果,筛选四旋翼无人机的最佳喷施参数。结果表明,随施药量的增加,雾滴谱宽度呈下降趋势,雾滴覆盖密度显著增加;施药量在75 L/hm²及以上时满足最低施药雾滴覆盖密度的要求。随着雾滴粒径的增加,雾滴谱宽度呈上升趋势,雾滴覆盖密度无显著差异,雾滴粒径100 μm的水平分布均匀度最优。不同施药量和雾滴粒径的雾滴在橡胶林垂直方向的分布均匀度一致,穿透性良好。本研究筛选出施药量75 L/hm²和喷雾粒径100 μm的最佳喷施参数,在橡胶树白粉病最佳防治时期使用咪鲜胺（EW）和戊唑醇（SC）复配药剂进行田间飞防试验,效果优异,2块试验地的防效分别为65.7%和82.9%。本研究提供了一组橡胶树白粉病防治的四旋翼无人机施药参数,为植保无人机在橡胶林病虫害防治作业中提供参考。