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        無人機在精準農業(yè)中的關鍵技術及應用

        2017-08-23 02:08:27段新宇
        農業(yè)與技術 2017年13期
        關鍵詞:精準農業(yè)無人機關鍵技術

        段新宇

        摘 要:隨著社會發(fā)展速度的不斷加快,科技帶動農業(yè)取得了良好的收效,相較于傳統(tǒng)的農業(yè)種植無人機的應用促使農業(yè)發(fā)展逐漸實現現代化。航空植保在現代農業(yè)發(fā)展中獲得良好的實用效果,具體來說主要是借助飛機及噴施實現農藥噴施,這種高空作業(yè)存在一定的優(yōu)勢性,減少外來干擾因素的制約,文章簡要闡述了無人機在精準農業(yè)中的關鍵技術,并分析其具體實施效果。

        關鍵詞:無人機;精準農業(yè);關鍵技術;應用

        中圖分類號:S-1 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170732025

        現階段無人機在精準農業(yè)中的應用已經取得了良好的效果,這種作業(yè)形式具有自身的優(yōu)勢特點,具體表現為高效作業(yè)性能、良好噴灑效果,在具體操作過程中主要是采取超低空作業(yè),噴灑過程中漂移逐步減少,降低空氣中農藥的含量,具有極高的自動化水平,降低勞動強度,文章主要闡述了現階段無人機在現代化農業(yè)中的具體應用,闡述其技術應用效能。

        1 超低空飛行控制技術

        農用無人直升機在實際農業(yè)作業(yè)中發(fā)揮非常關鍵的作用,特別是其在以下方面的作用性,如施肥、澆灌、施藥等,具有超低空作業(yè)的優(yōu)勢性,與此同時,在實際應用過程中還考慮到農田的實際情況,如地形不平坦,并且從以下2個方面進行妥善的解決,分別是導航系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng),從而對直升飛機有了一定的改進,這樣能夠促使無人直升飛機的性能更為優(yōu)良,并且能夠實現超低空高度自動跟蹤飛行控制。而從導航系統(tǒng)分析,需要借助激光設備,從而能夠準確對地測距儀,還有差分GPS定位系統(tǒng),這樣在某種程度上實現精準定位,具體達到了厘米級別的定位精度。而從飛行控制系統(tǒng)層面來說,一般情況下是借助去除超低空環(huán)境下的強地效影響,還有紊亂氣流影響。

        2 航跡規(guī)劃計劃,施藥量分析技術

        為了達到簡化流程目的,對無人直升飛機的操作提出了更高的要求,具體來說主要是依據施藥環(huán)境,予以自動適應航跡規(guī)劃,通過最終的引導促使設定任務得以完成。如果作業(yè)農業(yè)是四邊形,地面操作人員在實際操作過程中,則需要借助地面控制站,繼而設定作業(yè)農田4個頂點位置的GPS。在獲取到4個GPS坐標之后,按照無人直升機,其單次作業(yè)范圍,依據貫穿整個作業(yè)區(qū)域的需求,控制器通過在線的形式,繼而完成航跡規(guī)劃任務,然后依據規(guī)劃結果,進一步指引無人直升機去完成操作,推動設定任務得以不斷完善。

        農田作物在生長過程中極易受到外來蟲害的侵蝕,從而對其長勢是非常不利的因素,為了確保農田作物的生長就必須對其蟲害進行有效的分析,這其中可以借助高光遙感影像,還有相關數據,繼而對誘發(fā)的蟲害進行監(jiān)測,與此同時,還采取科學的對比策略,探究蟲害不同危險程度,借助冬小麥層光譜進行檢驗,伴隨蟲害的不斷加劇,導致光波段光譜發(fā)射率逐步遞減,由此可以看出,施藥量分析技術在蟲害病害分析發(fā)揮了非常關鍵性的作用,勢必能夠減少蟲害威脅。

        3 噴灑荷載系統(tǒng),自動精準流控技術

        低空噴霧作業(yè)中,這其中最需要完善的問題是解決難點問題,具體表現為提升藥液的霧化,從而降低霧滴漂移,這樣就能夠大大提升霧滴于作物中的穿透性,與此同時,還可以實現葉面沉積率,進一步推動農藥利用率。按照低空飛行無人直升機的狀態(tài),能夠有效控制精量噴霧,決定其類型,與此同時,還可以根據無人直升機,還有作物長勢特點,從而做出噴施的指令,借助可控制藥裝備,進行執(zhí)行實施,利用改變噴霧的流量,還有壓力及高壓靜電參數,再到噴臂姿態(tài),從而明確最佳噴施效果。按照實時無人直升機的具體信息,如飛行高度、飛行速度,再依據施藥深度要求,通過實時計算,這樣就能獲取到施藥電液噴施流量。為了更好的控制噴灑速度,控制其精準度,需要借助閉環(huán)比例控制設備。具體來說,需要從以下方面著手:借助流量測量儀,獲取到當前噴灑流量,然后將上述信息反饋與計算獲取的期望噴灑值,借助PI控制,進一步促使快速精準流量控制,從而保障在整個作業(yè)過程中,作業(yè)區(qū)域農藥噴灑能夠均勻化,與此同時,還需要保障施藥深度得以滿足,達到預定要求,進一步推動低空噴施獲得相應的效能。

        4 結語

        無人機在精準農業(yè)中的關鍵技術應用取得了良好的應用效果,并且能夠最大限度降低人力勞動強度,而且在對農藥噴灑過程中不會造成環(huán)境污染,能夠起到良好的噴灑效果,促進農田作物長勢的良好。文章主要闡述農用無人直升機在實際農業(yè)作業(yè)中發(fā)揮非常關鍵的作用,在實際應用過程中顯現良好的優(yōu)勢性,建議在今后的推廣中加大研究力度,進一步促進我國農業(yè)現代化發(fā)展速度的加快。

        參考文獻

        [1]宋朱剛,蔣盤林.高空長航時無人機在情報偵察中的軍事應用與關鍵技術[J].通信對抗,2010(03):52-55.

        [2]楊麗英.無人機在精準農業(yè)中的關鍵技術及應用[J].高科技與產業(yè)化,2015(07):74-79.

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