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基于尖端放电技术的接触式航空静电喷雾系统
1
作者 张亚莉 李万坚 +3 位作者 兰玉彬 黄鑫荣 王林琳 沈卫国 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期177-183,共7页
为了提高多旋翼植保无人机喷洒作业的雾滴沉积效果,研发适用于单药箱的多旋翼植保无人机在南方柑橘园的航空静电喷雾系统。基于尖端放电技术理论,提出并设计了“正极-空气-地面-靶标-雾滴-负极”电荷回路的单极性接触式静电喷雾系统。... 为了提高多旋翼植保无人机喷洒作业的雾滴沉积效果,研发适用于单药箱的多旋翼植保无人机在南方柑橘园的航空静电喷雾系统。基于尖端放电技术理论,提出并设计了“正极-空气-地面-靶标-雾滴-负极”电荷回路的单极性接触式静电喷雾系统。在室内试验验证静电喷雾系统采用尖端放电“接地”的可行性,以及搭载于全丰3WQFDP-18植保无人机开展静电喷雾与非静电喷雾的田间喷洒试验。室内试验结果显示:当静电喷雾系统不存在电荷回路时,靶标的背面沉积效果差;当采用尖端放电间接“接地”或直接接地时,靶标的背面雾滴沉积效果良好,论证了电荷回路的存在和利用尖端放电技术实现“接地”的可行性。田间对比试验结果表明,在低空低速的作业参数下采用航空静电喷雾在果树各层的雾滴沉积均高于非静电喷雾,尤其靶标背面的沉积,上、中、下层增幅分别达到162.5%、208.1%、371.43%,验证了基于尖端放电的航空静电喷雾在柑橘树喷洒中的沉积效果优于非静电喷雾。采用基于尖端放电“接地”的航空静电喷雾系统可有效提高航空植保作业的雾滴沉积效果,为航空静电喷雾系统的研究提供了参考。 展开更多
关键词 植保无人机 静电喷雾 尖端放电 雾滴沉积 柑橘树
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农用无人机播撒装置与技术研究综述 被引量：3
2
作者 宋灿灿 王国宾 +3 位作者 韩金钢 兰玉彬 王会征 赵静 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期110-122,共13页
随着精准农业航空的迅速发展,无人机凭借其高效且精准的优势在农业颗粒物料播撒领域得到广泛应用。飞播装置是实现无人机播撒的基础,飞播关键技术是改善无人机播撒效果的核心,与飞播配套的农艺管理是飞播质量的保障。首先概述了无人机... 随着精准农业航空的迅速发展,无人机凭借其高效且精准的优势在农业颗粒物料播撒领域得到广泛应用。飞播装置是实现无人机播撒的基础,飞播关键技术是改善无人机播撒效果的核心,与飞播配套的农艺管理是飞播质量的保障。首先概述了无人机播撒技术的发展历程,指出其在提高播种效率、减少劳动力和优化资源配置方面的重要性。重点阐述了现有的无人机飞播装置及其关键技术研究成果,包括关键部件结构优化、参数优选以及颗粒质量流量的检测方法。总结了无人机在大田播种、变量施肥、造林种草和生物防治等多个领域的应用情况。最后,分析了无人机播撒技术在农业实际应用中面临的挑战,提出未来研究内容包括:继续加强飞播装置创新设计,研发轻量化、模块化、智能化的飞播装置;研发适用于低空播撒的大载荷无人机,提升作业性能,降低作业成本;加强针对无人机播撒的配套农艺技术研究;加强无人机飞播过程控制和智慧决策。 展开更多
关键词 农用无人机 播撒装置 飞播
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国外农业航空静电喷雾技术研究进展与借鉴 被引量：12
3
作者 张亚莉 黄鑫荣 +4 位作者 王林琳 邓继忠 曾文 兰玉彬 Muhammad Naveed Tahir 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期50-59,共10页
农业航空静电喷雾技术作为中国发展精准农业航空应用技术的内容之一,对农药的有效利用和减少环境污染有积极意义。农业航空静电喷雾技术在国外发展较早也相对成熟,美国已有应用于有人机的商业化产品,并在美国、巴西等国各类粮食作物、... 农业航空静电喷雾技术作为中国发展精准农业航空应用技术的内容之一,对农药的有效利用和减少环境污染有积极意义。农业航空静电喷雾技术在国外发展较早也相对成熟,美国已有应用于有人机的商业化产品,并在美国、巴西等国各类粮食作物、经济作物和杂草防治作业中开展了大规模田间应用。该研究首先从基础研究、田间应用和优化工作等方面梳理了国外农业航空静电喷雾技术的研究进展,分析了农业航空静电喷雾技术在增加雾滴沉积、减少飘移和具备低施药液量等方面的优势。在此基础上结合中国植保无人机快速发展的实际对研究和应用适合中国国情的农业航空静电喷雾技术进行思考,提出了农业航空静电喷雾技术的研究路线,最后从采用接触式等非感应式充电方式、开发农业航空静电喷雾的测量技术,以及思考荷质比作为衡量指标的意义等方面探讨了可进行深入研究的方向。中国农业航空静电喷雾技术研究特别在植保无人机静电喷雾技术方面的研究与应用有很大的发展空间,可参考国外经验,围绕航空静电喷雾技术的基础性研究、田间试验、成果转化、示范推广和服务指导全方面制定发展规划,把单一强调对雾滴带电的实现转向对技术系统的整体研究。 展开更多
关键词 农业航空 植保 综述 静电喷雾 雾滴沉积 航空施药
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植保无人机喷施三氟苯嘧啶的参数优选及稻飞虱防治效果研究
4
作者 曾慧娟 刘雯 张建桃 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第4期971-979,共9页
【目的】稻飞虱是危害水稻生产的主要害虫之一,传统防治方法存在效率低、农药利用率不足等问题。旨在探究植保无人机喷施三氟苯嘧啶的最佳作业参数组合,以实现最优雾滴沉积与稻飞虱防治效果,并为水稻病虫害绿色防控提供技术支持。【方... 【目的】稻飞虱是危害水稻生产的主要害虫之一,传统防治方法存在效率低、农药利用率不足等问题。旨在探究植保无人机喷施三氟苯嘧啶的最佳作业参数组合,以实现最优雾滴沉积与稻飞虱防治效果,并为水稻病虫害绿色防控提供技术支持。【方法】采用飞行速度、飞行高度、雾滴粒径和助剂含量设计四因素三水平的正交试验测定了水稻叶片的雾滴沉积规律。同时测定了喷施三氟苯嘧啶对稻飞虱的防治效果。【结果】采用极飞P20植保无人机喷施10%三氟苯嘧啶,当飞行速度为1.5 m/s、飞行高度为3.5 m、雾滴粒径为150μm、助剂含量为0.05%时,雾滴沉积量最大,达到了0.319μL/cm^(2);当飞行速度为3.5 m/s、飞行高度为2.5 m、雾滴粒径为100μm、助剂含量为0.05%时,雾滴密度较高,达到了53.13个/cm^(2)。方差分析表明,雾滴沉积量与雾滴密度的影响顺序由主到次均为雾滴粒径、飞行高度、助剂含量和飞行速度;在施药后第3天,当飞行速度1.5 m/s、飞行高度2.5 m、雾滴粒径为150μm、不添加助剂时,稻飞虱防治效果最佳,为69.25%;当飞行速度1.5 m/s、飞行高度3.5 m、雾滴粒径为150μm、助剂含量为0.05%时,稻飞虱防治效果最佳,施药后第7天和第14天防治效果分别达81.35%、93.67%。【结论】在极飞P20植保无人机喷施10%三氟苯嘧啶时,优化飞行参数和助剂含量可显著提升雾滴沉积效果和稻飞虱防治效果。综合研究结果可知,采用飞行速度1.5 m/s、飞行高度3.5 m、雾滴粒径150μm、助剂含量0.05%的组合参数,有望实现高效防治。研究结果为无人机精准施药技术在水稻病虫害防治中的应用提供了数据支持和技术支撑。 展开更多
关键词 植保无人飞机 三氟苯嘧啶 雾滴沉积 稻飞虱防治 水稻 作业参数
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葛根生长调节剂植保无人机施药作业参数优选初探
5
作者 黄路生 陈肇鹏 +2 位作者 高荣 文晟 张建桃 《农机化研究》 北大核心 2025年第5期165-172,共8页
为推动无人机在葛根植保作业中的应用,提升葛根种植产业的机械化作业水平,探究了植保无人机在葛根生长调节施药作业中的最优参数组合。采用四因素(飞行速度、飞行高度、施用药液量、施药浓度)三水平正交试验,研究植保无人机在不同作业... 为推动无人机在葛根植保作业中的应用,提升葛根种植产业的机械化作业水平,探究了植保无人机在葛根生长调节施药作业中的最优参数组合。采用四因素(飞行速度、飞行高度、施用药液量、施药浓度)三水平正交试验,研究植保无人机在不同作业参数组合下喷施多效唑后葛根叶面的雾滴沉积量,以及对葛根主茎藤的生长调节效果。结果表明:影响雾滴沉积量的主次因素依次是飞行速度、施用药液量、施药浓度和飞行高度,当飞行速度为3 m/s、施用药液量为17.91 L/hm^(2)、施药浓度为0.6%、飞行高度选择最低水平时,可获得较大的雾滴沉积量;从葛根主茎藤生长调节效果看,对施药后第3天的生长调节效果影响较大的是施药浓度和飞行高度,对第8天和第15天影响较大的是施药浓度、施用药液量和飞行高度,且施药浓度的影响一直处于极显著的水平;多效唑的实际药效在施药后的15 d内随时间的推移在整体上呈现出增强的态势;施药后的第15天,施药浓度为1.2%处理组的主茎藤伸长变化相较于空白对照组减少了60%以上;当飞行高度为2.3 m、施药浓度为1.2%、施用药液量为17.91 L/hm^(2)、飞行速度选择最低水平时,可获得较好的生长调节效果。综合雾滴沉积量和葛根主茎藤生长调节效果,初步探寻出最优的作业参数组合为:飞行速度3 m/s,飞行高度2.3 m,施用药液量17.91 L/hm^(2),施药浓度1.2%。研究结果可为葛根生长调节施药过程中植保无人机作业参数的合理设置提供参考和指导。 展开更多
关键词 植保无人机 多效唑 生长调节 雾滴沉积量 作业参数 葛根
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精准农业航空技术现状及未来展望 被引量：25
6
作者 兰玉彬 《农业工程技术》 2017年第30期27-30,共4页
在农业生产中．提高产量是人类的主要目的．而农药的发明和使用则是关键手段。但是．随着现代生活质量的提高，农药对环境污染和农作物残留的影响成为人们所密切关注的问题。我国每年使用农药制剂达130万吨，单位面积农药使用量是世界... 在农业生产中．提高产量是人类的主要目的．而农药的发明和使用则是关键手段。但是．随着现代生活质量的提高，农药对环境污染和农作物残留的影响成为人们所密切关注的问题。我国每年使用农药制剂达130万吨，单位面积农药使用量是世界平均水平的25倍，受污染的耕地面积达1．5亿亩，约占可耕地面积的1／10．其中很大部分源于农药化肥的不合理施用。 展开更多
关键词 航空技术 精准农业 展望 农药制剂 环境污染 耕地面积 农药使用量 农业生产
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植保无人机静电喷雾技术研究现状与展望
7
作者 赵德楠 兰玉彬 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期15-28,共14页
静电植保无人机是一种结合高压静电雾化技术与旋翼无人机平台的智能施药系统,利用液滴荷电和轨迹控制显著提升药液沉积率、降低农药使用量,逐步成为精准农业航空施药技术领域的研究热点。该文系统回顾了静电喷雾技术的发展历程及其在植... 静电植保无人机是一种结合高压静电雾化技术与旋翼无人机平台的智能施药系统,利用液滴荷电和轨迹控制显著提升药液沉积率、降低农药使用量,逐步成为精准农业航空施药技术领域的研究热点。该文系统回顾了静电喷雾技术的发展历程及其在植保无人机中的应用研究,重点梳理了三种基本荷电方式(电晕、感应和接触荷电)及其物理原理、优势与局限,并综述了电极结构与材质优化、气力辅助、荷质比测量及喷雾沉积检测技术的研究进展。同时,论文从电荷传输路径、液滴轨迹控制机制、田间沉积效果等角度分析了静电作用的本质,并指出目前在高压荷电安全性、液滴轨迹控制能力、喷嘴匹配性及环境适应性等方面仍面临关键技术瓶颈。最后,针对未来发展方向提出了加强高压静电系统绝缘性研究、研发专用静电喷嘴与助剂、建立静电沉积与作用模型、改进静电喷雾效果评价方法等建议。该文旨在为静电植保无人机系统的理论完善与产业化落地提供系统参考。 展开更多
关键词 植保机械 静电喷雾 植保无人机 农药减量 精准农业航空
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寒地玉米植保无人机航空施药雾滴沉积效果研究 被引量：16
8
作者 郭爽 兰玉彬 +5 位作者 许童羽 陈春玲 于丰华 姚伟祥 马辉 孙慕君 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期451-459,共9页
作为智能农业的重要组成部分,植保无人机的使用大大提高了作业效率,但智能设备快速推广使用的同时也对环境产生了一定的风险及危害。为了实际检测植保无人机的喷施效果并评估施药风险,开展北方寒地玉米多旋翼植保无人机航空喷雾效果研究... 作为智能农业的重要组成部分,植保无人机的使用大大提高了作业效率,但智能设备快速推广使用的同时也对环境产生了一定的风险及危害。为了实际检测植保无人机的喷施效果并评估施药风险,开展北方寒地玉米多旋翼植保无人机航空喷雾效果研究,着重对比3种不同施药量下雾滴在玉米冠层不同部位的沉积效果,同时就添加助剂对于雾滴沉积的影响效果进行分析。结果表明:自然风对雾滴沉积效果的影响程度要强于施药量的变化,尤其是当无人机使用孔口尺寸较小的常规压力喷头进行喷施作业时,若自然风风速较大会显著导致无人机有效沉积减少(p=0.045);在2m的喷施作业高度下,施药量为15L·hm^(-2)(1#、4#)和30L·hm^(-2)(2#)时雾滴沉积效果的差异并不是很大。只有当施药量增大为45L·hm^(-2)时,才可以在一定程度上增加喷施雾滴在玉米冠层间的沉积,但会导致雾滴的沉积均匀性变差以及沉积率降低,污染环境的风险也随之加大。研究还发现添加助剂会使航空喷施雾滴粒径显著增大,对于雾滴覆盖率和沉积密度的沉积分布效果也有一定影响作用,却并不显著。研究结果可以作为当前植保无人机施药作业的参考。 展开更多
关键词 智能农业 植保无人机 施药 寒地玉米 雾滴沉积效果 环境风险
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中国植保无人机及其施药关键技术的研究现状与趋势 被引量：25
9
作者 陈盛德 廖玲君 +4 位作者 徐小杰 陈威任 黎志宏 周志艳 兰玉彬 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期502-512,共11页
随着精准农业的理念在我国不断推广,植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们的广泛关注,植保无人机具有操作容易、农药利用率高、安全可靠等特点,极大提高了防控病虫害的能力,降低了地形对喷... 随着精准农业的理念在我国不断推广,植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们的广泛关注,植保无人机具有操作容易、农药利用率高、安全可靠等特点,极大提高了防控病虫害的能力,降低了地形对喷洒作业的限制。为全面、深入地了解我国植保无人机及其施药关键技术的发展现状及未来趋势,对我国植保无人机的发展和应用状况进行了概述,主要从航空变量施药技术、航空静电施药技术、航线规划技术、自主避障技术及施药效果检测技术5个方面对植保无人机施药关键技术的研究现状进行了阐述和分析,并针对航空变量施药决策系统、多机协同作业技术、航空施药作业专家系统及植保无人机配套施药技术4个方面指出了植保无人机施药关键技术的未来发展趋势,以期为国内科研机构和企业的科学研究提供参考,加快我国植保无人机技术的发展进程,促进和推动我国植保无人机产业的快速发展。 展开更多
关键词 植保无人机 施药技术 现状 发展趋势
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植保无人机喷施簕菜叶面肥参数的优化 被引量：2
10
作者 张建桃 吴逢秋 +3 位作者 黄路生 刘广彬 文晟 兰玉彬 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第2期284-292,共9页
为探究植保无人机喷施簕菜(Acanthopanax trifoliatus)叶面肥的可行性以及最佳作业参数组合,使用极飞P20-2019款四旋翼植保无人机开展簕菜叶面肥喷雾试验,设计3因素3水平正交试验,考察喷施含量、飞行速度、作业高度对喷雾质量、簕菜产... 为探究植保无人机喷施簕菜(Acanthopanax trifoliatus)叶面肥的可行性以及最佳作业参数组合,使用极飞P20-2019款四旋翼植保无人机开展簕菜叶面肥喷雾试验,设计3因素3水平正交试验,考察喷施含量、飞行速度、作业高度对喷雾质量、簕菜产量及叶片品质的影响。结果显示,飞行速度和作业高度对喷雾质量影响显著,雾滴沉积密度与沉积量呈现极强正相关;此外,喷施含量、飞行速度、作业高度对簕菜产量、簕菜叶片品质的影响显著。喷施含量为推荐含量的5倍、飞行速度为1.0 m/s、作业高度为2.0 m时,雾滴沉积密度为188.212个/cm^(2),雾滴沉积量为0.269μg/cm^(2)。此时,植保无人机喷施簕菜叶面肥施肥效果最好,相较空白对照组簕菜产量提高27.46%、簕菜叶绿素含量提高33.23%。研究表明,使用植保无人机喷施高含量簕菜叶面肥可行。 展开更多
关键词 簕菜 植保无人机 叶面肥 叶绿素 作业参数
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基于CiteSpace的农药雾滴润湿展布研究进展可视化分析 被引量：1
11
作者 黄路生 彭铭键 +3 位作者 高荣 文晟 兰玉彬 张建桃 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期69-76,85,共9页
为精准把握农药雾滴润湿展布领域的研究现状、热点及趋势,借助CiteSpace软件,基于CNKI和WOS数据库获得的近30年的文献样本,从发文量、国家、机构、作者、研究热点、演进趋势等方面进行可视化分析。结果表明:当前国内外关于农药雾滴润湿... 为精准把握农药雾滴润湿展布领域的研究现状、热点及趋势,借助CiteSpace软件,基于CNKI和WOS数据库获得的近30年的文献样本,从发文量、国家、机构、作者、研究热点、演进趋势等方面进行可视化分析。结果表明:当前国内外关于农药雾滴润湿展布的研究均处于飞速发展阶段,年发文量呈现激增态势,2021年中、外文文献的发文量分别达到78篇和53篇,而且已形成稳定的核心作者群及发文机构,但各群体、机构间的合作关系较弱;在该领域,中、美是主要的研究国家,中国的发文量最多(109篇),但文献的影响力(中介中心性0.09)却远不如美国(中介中心性0.46);在研究热点方面,国内的研究侧重点在于探索喷施参数、雾滴行为分析、药剂选择组合等实践层面,而国际上的侧重点还包括研制新型农药物资、开发新型施药设备及技术等创新层面的研究;未来,与无人机施药技术相关的研究将会是该领域的研究热点。 展开更多
关键词 农药雾滴 润湿展布 知识图谱 无人机施药 可视化分析
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航空喷施与人工喷施方式对水稻施药效果比较 被引量：57
12
作者 陈盛德 兰玉彬 +3 位作者 李继宇 周志艳 刘爱民 徐小杰 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期103-109,共7页
【目的】找出小型无人直升机航空喷施雾滴在水稻植株的沉积分布规律,并比较农用无人机航空喷施方式和人工喷施方式的不同。【方法】通过喷施试验研究了市场上主流的2种不同型号无人机(油动单旋翼和电动单旋翼小型无人直升机)、不同作业... 【目的】找出小型无人直升机航空喷施雾滴在水稻植株的沉积分布规律,并比较农用无人机航空喷施方式和人工喷施方式的不同。【方法】通过喷施试验研究了市场上主流的2种不同型号无人机(油动单旋翼和电动单旋翼小型无人直升机)、不同作业参数对水稻冠层雾滴沉积分布结果的影响,并比较了不同农用无人机航空喷施方式和人工喷施方式的效果和效率。【结果】航空喷施方式下的作业参数对雾滴沉积量和穿透性均有着相同的影响趋势,均表现出作业速度越慢,雾滴在植株间的沉积量越多,穿透性越好;作业高度越低,沉积量越多,但穿透性较差。但由于不同类型无人机旋翼风场强度的不同,油动单旋翼小型无人直升机喷施作业时作业高度对雾滴的沉积均匀性影响明显,而电动单旋翼小型无人直升机喷施作业时作业速度对雾滴的沉积均匀性影响明显。人工喷施作业的雾滴在水稻植株上、中、下3层的沉积均匀性最差,且雾滴在水稻植株间的穿透性也最差,为110.42%,人工喷施雾滴大部分都沉积在植株上层,只有3.27%的药液量到达植株的底部,而航空喷施作业有10%~30%的药液量能到达植株的底部。【结论】从不同喷施作业方式的效果和效益来看,航空喷施雾滴沉积效果优于人工喷施雾滴沉积效果,作业效率约为人工喷施方式的10倍,且成本低,效益高。 展开更多
关键词 航空喷施 人工喷施 雾滴沉积 农用无人机 水稻 喷施效果 对比试验
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融合注意力机制的荔枝轻量化检测方法研究 被引量：1
13
作者 王聪 文晟 +4 位作者 兰玉彬 严倩 姜永华 张建桃 罗菊川 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期10-15,共6页
针对荔枝果实个体小、生长密集和遮挡严重等特点,为了快速准确地实现荔枝的检测和计数,提出了一种融合注意力机制和多尺度特征图的网络模型。为了提高模型对遮挡和阴影环境下果实的识别准确率,将Coordinate Attention(CA)注意力机制嵌入... 针对荔枝果实个体小、生长密集和遮挡严重等特点,为了快速准确地实现荔枝的检测和计数,提出了一种融合注意力机制和多尺度特征图的网络模型。为了提高模型对遮挡和阴影环境下果实的识别准确率,将Coordinate Attention(CA)注意力机制嵌入至YOLOv4-Tiny模型。为了提高模型对小目标果实的检测精度,在特征金字塔Feature Pyramid Networks(FPN)结构中生成了两个更大尺度的特征图。试验结果表明:融合注意力机制的荔枝轻量化检测模型的准确率(Precision)、召回率(Recall)和平均精度(mAP)分别为92.92%、76.09%和88.51%。与YOLOv4-Tiny和YOLOv3模型相比,所构建的融合注意力机制的荔枝轻量化检测模型的平均检测精度分别高出8.84个百分点和3.87个百分点。该模型能够快速、精准地检测出果园环境中的荔枝,适用于果园中荔枝的识别和计数。 展开更多
关键词 荔枝 注意力机制 特征金字塔 轻量化 检测方法
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浓度调节式农药变量喷施系统设计与试验研究
14
作者 孔辉 伊丽丽 +2 位作者 兰玉彬 白京波 韩鑫 《种子科技》 2020年第10期20-20,22,共2页
针对目前我国在植保作业方面存在的问题,设计了一套浓度调节式农药变量喷施系统,系统作业时可以根据目标作业区域的病虫草害严重程度调节施药浓度的大小,同时根据不同的喷施药剂类型调节喷洒雾滴粒径的大小,以提高作业效果。经过对系统... 针对目前我国在植保作业方面存在的问题,设计了一套浓度调节式农药变量喷施系统,系统作业时可以根据目标作业区域的病虫草害严重程度调节施药浓度的大小,同时根据不同的喷施药剂类型调节喷洒雾滴粒径的大小,以提高作业效果。经过对系统试验验证可知:该系统工作性能良好,浓度误差不超过3%,雾滴沉积密度在55个/cm^2左右,且系统在运行过程中,当用药浓度发生改变时,对系统的喷洒效果影响很小。 展开更多
关键词 浓度调节式 变量喷施系统 设计试验
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植保无人机水稻田间农药喷施的作业效果 被引量：64
15
作者 张海艳 兰玉彬 +3 位作者 文晟 尹选春 梁冰 田维逵 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期116-124,共9页
【目的】测试和对比电动单旋翼与电动多旋翼植保无人机在水稻田间的作业效果。【方法】测试的植保无人机为HY-B-15L型单旋翼植保无人机(单旋翼机)和MG-1S型多旋翼植保无人机(多旋翼机)。以一定比例的罗丹明B与善思纳米农药的混合溶液作... 【目的】测试和对比电动单旋翼与电动多旋翼植保无人机在水稻田间的作业效果。【方法】测试的植保无人机为HY-B-15L型单旋翼植保无人机(单旋翼机)和MG-1S型多旋翼植保无人机(多旋翼机)。以一定比例的罗丹明B与善思纳米农药的混合溶液作为喷施溶液,通过改变无人机作业高度和农药喷洒量进行田间喷施试验,采用荧光示踪剂法和水敏纸图像分析法获得2种无人机在不同喷施条件下喷施的雾滴在靶标上的沉积效果。按田间药效调查准则,调查不同处理下的纳米农药对水稻病虫害的防治效果。【结果】2种无人机喷施的雾滴在各采样点上的沉积量随农药喷洒量的增加而增加,当农药喷洒量为66.67和100.00 mL·hm^(–2)时,单旋翼机在各采样点上的沉积量比喷洒量为46.67 mL·hm^(–2)时的分别增加了48.50%和137.73%,多旋翼机分别增加了66.60%和111.88%。作业高度影响了无人机喷施雾滴在采样点上的沉积量和沉积均匀性,当作业高度由1.5 m增加至2.5 m时,单旋翼机喷施的雾滴在采样点上的沉积量和沉积均匀性分别降低了19.3%和53.6%、多旋翼机分别降低了48.7%和22.9%。在4种喷施条件下,单旋翼机在采样点上的沉积量比多旋翼机同条件下分别高出85.8%、26.5%、59.4%和123.4%。单旋翼机在1.5 m和46.67 mL·hm^(–2)作业条件下,农药对稻飞虱Nilaparvata lugens、稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis、稻秆潜蝇Chlorops oryzae、细菌性条纹病及稻瘟病5种水稻病虫害的防治效果最好,防效分别为87.63%、76.67%、84.08%、59.26%和82.33%;多旋翼机在1.5 m和66.67 mL·hm^(–2)作业条件下,农药对上述水稻病虫害的防治效果最好,防效分别为86.54%、78.62%、89.47%、66.67%和83.33%。【结论】2种植保无人机由于旋翼风场不同,导致雾滴沉积效果不同,单旋翼植保无人机喷施效果更好;2种无人机喷施的农药最终对水稻病虫害的防治效果无明显差异,且防治效果均达到国家防效标准。 展开更多
关键词 多旋翼无人机 单旋翼无人机 纳米农药 施药量 水稻病虫害 田间药效
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用P20型植保无人机减量施药防治稻纵卷叶螟 被引量：12
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作者 曾文 邓继忠 +6 位作者 高启超 贾瑞昌 兰玉彬 张建瓴 陈鹏超 肖汉祥 张亚莉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期53-59,共7页
为探讨植保无人机(UAV)减量施药对水稻病虫害的防治效果,该研究采用P20型植保无人机进行水稻田间施药作业。分别在水稻分蘖末期、孕穗期开展了两种施药液量(15、22.5 L/hm^(2))的水稻冠层雾滴沉积试验,以及两种施药液量下480、540、600 ... 为探讨植保无人机(UAV)减量施药对水稻病虫害的防治效果,该研究采用P20型植保无人机进行水稻田间施药作业。分别在水稻分蘖末期、孕穗期开展了两种施药液量(15、22.5 L/hm^(2))的水稻冠层雾滴沉积试验,以及两种施药液量下480、540、600 mL/hm^(2)3种农药剂量(阿维·氯苯酰推荐剂量的80%、90%、100%)的防治稻纵卷叶螟减量施药田间药效试验,并与背负式电动喷雾器(Knapsack Electric Sprayer,KES)人工施药的常规防治方法进行施药效果对比。雾滴沉积试验结果表明,水稻冠层上部的雾滴分布均匀性优于水稻冠层下部;施药液量15、22.5 L/hm^(2)的冠层上部雾滴沉积有显著差异,且施药液量22.5 L/hm^(2)的冠层上部雾滴沉积显著优于施药液量15 L/hm^(2)。药效试验结果表明,农药剂量越大稻纵卷叶螟防治效果越好,采用农药剂量100%的植保无人机施药防治效果最好,并优于KES人工施药;施药液量15、22.5 L/hm^(2)的稻纵卷叶螟防治效果有显著差异,且施药液量22.5 L/hm^(2)较15 L/hm^(2)的防治效果更好;施药液量15 L/hm^(2)且农药剂量90%、施药液量22.5 L/hm^(2)且农药剂量80%与KES人工施药的防治效果没有显著差异。采用植保无人机施药防治稻纵卷叶螟,施药液量22.5 L/hm^(2)可以获得更好的雾滴沉积和稻纵卷叶螟防治效果;施药液量22.5 L/hm^(2)时,减少20%的农药剂量也能保证稻纵卷叶螟防治效果。该结果对水稻田间植保无人机减量施药具有实践指导意义。 展开更多
关键词 无人机 喷雾 减量施药 雾滴沉积 稻纵卷叶螟
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M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响 被引量：11
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作者 张亚莉 高启超 +5 位作者 邓继忠 陈鹏超 黄晓宇 林芳源 曾文 贾瑞昌 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期36-42,共7页
【目的】研究多旋翼植保无人机减量施药对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响,促进水稻减量施药技术发展。【方法】采用M45多旋翼植保无人机开展水稻施药田间试验,选取15.0和22.5 L/hm^(2)的施药液量,以及人工施药推荐剂量100%、90%... 【目的】研究多旋翼植保无人机减量施药对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响,促进水稻减量施药技术发展。【方法】采用M45多旋翼植保无人机开展水稻施药田间试验,选取15.0和22.5 L/hm^(2)的施药液量,以及人工施药推荐剂量100%、90%、80%的3种减量农药剂量,研究不同施药液量和减量农药剂量对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响。【结果】水稻冠层上部的雾滴沉积量明显优于冠层下部,2种施药液量以及3种减量农药剂量对雾滴沉积量的影响不显著;施药1周后稻飞虱数量显著减少。在相同施药液量条件下,减量农药剂量的变化对稻飞虱防治效果影响不明显。80%的农药剂量能满足稻飞虱防治要求。【结论】无人机水稻施药作业中可选择80%的农药剂量进行减量施药。本研究可为水稻减量施药、减少水稻植保作业成本提供有益参考。 展开更多
关键词 植保无人机 减量施药 雾滴沉积 稻飞虱 防治效果
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基于能量优化的无人机喷施规划组合算法研究 被引量：12
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作者 李继宇 罗慧莹 +2 位作者 朱长威 李一凡 汤峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期106-115,共10页
针对目前无人机喷施规划并未达到能量利用率最大化的问题,以总航程最短、有效载荷和安全作业为作业目标,研究了一种基于能量优化的无人机喷施规划组合算法。利用栅格法对工作区域进行划分,得到全覆盖航线后,通过设置补给点,合理地分配... 针对目前无人机喷施规划并未达到能量利用率最大化的问题,以总航程最短、有效载荷和安全作业为作业目标,研究了一种基于能量优化的无人机喷施规划组合算法。利用栅格法对工作区域进行划分,得到全覆盖航线后,通过设置补给点,合理地分配各架次的返航点和有效载荷,从航线和载荷上降低无人机的能量消耗率,提高了作业效率。所设计的配套地面站软件对算法进行仿真,结果表明,在同等作业条件下,采用本组合算法进行无人机喷施规划,相比于传统以药液或能量耗尽为返航依据、偶有迫降或坠机危险的喷施规划,航程规划得到的能量节省率达16.25%,载荷规划得到的能量节省率为18.92%。田间对比试验表明,经过算法规划的作业比未经算法规划的作业节省了272.5 m的返航航程,航程节省率为23.7%;节省载荷1 L,载荷节省率为16.7%。本组合算法能保证无人机在能量满足安全条件的情况下进行作业,证实了算法的节能性和安全性。 展开更多
关键词 无人机 喷施规划 能量优化 栅格法
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基于荧光光谱分析的农药残留检测研究进展 被引量：23
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作者 张亚莉 颜康婷 +3 位作者 王林琳 陈鹏超 韩沂芳 兰玉彬 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2364-2371,共8页
在农业生产中施用农药可提高农产品的产量,然而农药的过量使用也威胁着我国农产品的质量安全,因此对农产品的农药残留进行快速有效的检测成为农业生产大环境下的迫切要求。荧光光谱分析技术具有突出的高灵敏度以及有利的时间标度,对多... 在农业生产中施用农药可提高农产品的产量,然而农药的过量使用也威胁着我国农产品的质量安全,因此对农产品的农药残留进行快速有效的检测成为农业生产大环境下的迫切要求。荧光光谱分析技术具有突出的高灵敏度以及有利的时间标度,对多组分农药残留检测具有良好的分辨能力,与气相色谱法、液相色谱法、气-质联用法等农药残留检测方法相比具备前处理简单、检测速度快等优点,在复杂的农药残留检测环境中有较大的优势。介绍了基于荧光光谱分析技术的农药残留快速检测方法,概述了传统的荧光光谱分析方法在农药残留检测上的应用,以及荧光光谱分析结合同步-导数法、三维荧光光谱、人工神经网络,生物传感器,金属纳米材料等方法与技术用于农药残留检测的研究发展现状,分析了基于荧光光谱分析的农药残留检测现阶段仍存在的局限与挑战,以及未来发展趋势。荧光光谱分析技术在农药残留检测上的普遍推广及应用需通过荧光检测仪器不断朝集成化、模块化发展来实现,使得检测更快捷高效。 展开更多
关键词 荧光光谱 农药残留 农业生产 快速检测
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基于网络RTK的离心式无人机变量施药可行性初探 被引量：8
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作者 漆海霞 周靖康 +4 位作者 李承杰 陈鹏超 梁钰 黄桂珍 邹军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期81-89,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 无人机 网络RTK 施药 植保 脉宽调制
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