無(wú)人機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

段新宇

摘 要：隨著社會(huì)發(fā)展速度的不斷加快，科技帶動(dòng)農(nóng)業(yè)取得了良好的收效，相較于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植無(wú)人機(jī)的應(yīng)用促使農(nóng)業(yè)發(fā)展逐漸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。航空植保在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中獲得良好的實(shí)用效果，具體來(lái)說(shuō)主要是借助飛機(jī)及噴施實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥噴施，這種高空作業(yè)存在一定的優(yōu)勢(shì)性，減少外來(lái)干擾因素的制約，文章簡(jiǎn)要闡述了無(wú)人機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)，并分析其具體實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170732025

現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效果，這種作業(yè)形式具有自身的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為高效作業(yè)性能、良好噴灑效果，在具體操作過(guò)程中主要是采取超低空作業(yè)，噴灑過(guò)程中漂移逐步減少，降低空氣中農(nóng)藥的含量，具有極高的自動(dòng)化水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，文章主要闡述了現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用，闡述其技術(shù)應(yīng)用效能。

1 超低空飛行控制技術(shù)

農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)在實(shí)際農(nóng)業(yè)作業(yè)中發(fā)揮非常關(guān)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(shì)性，與此同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還考慮到農(nóng)田的實(shí)際情況，如地形不平坦，并且從以下2個(gè)方面進(jìn)行妥善的解決，分別是導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)，從而對(duì)直升飛機(jī)有了一定的改進(jìn)，這樣能夠促使無(wú)人直升飛機(jī)的性能更為優(yōu)良，并且能夠?qū)崿F(xiàn)超低空高度自動(dòng)跟蹤飛行控制。而從導(dǎo)航系統(tǒng)分析，需要借助激光設(shè)備，從而能夠準(zhǔn)確對(duì)地測(cè)距儀，還有差分GPS定位系統(tǒng)，這樣在某種程度上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，具體達(dá)到了厘米級(jí)別的定位精度。而從飛行控制系統(tǒng)層面來(lái)說(shuō)，一般情況下是借助去除超低空環(huán)境下的強(qiáng)地效影響，還有紊亂氣流影響。

2 航跡規(guī)劃計(jì)劃，施藥量分析技術(shù)

為了達(dá)到簡(jiǎn)化流程目的，對(duì)無(wú)人直升飛機(jī)的操作提出了更高的要求，具體來(lái)說(shuō)主要是依據(jù)施藥環(huán)境，予以自動(dòng)適應(yīng)航跡規(guī)劃，通過(guò)最終的引導(dǎo)促使設(shè)定任務(wù)得以完成。如果作業(yè)農(nóng)業(yè)是四邊形，地面操作人員在實(shí)際操作過(guò)程中，則需要借助地面控制站，繼而設(shè)定作業(yè)農(nóng)田4個(gè)頂點(diǎn)位置的GPS。在獲取到4個(gè)GPS坐標(biāo)之后，按照無(wú)人直升機(jī)，其單次作業(yè)范圍，依據(jù)貫穿整個(gè)作業(yè)區(qū)域的需求，控制器通過(guò)在線的形式，繼而完成航跡規(guī)劃任務(wù)，然后依據(jù)規(guī)劃結(jié)果，進(jìn)一步指引無(wú)人直升機(jī)去完成操作，推動(dòng)設(shè)定任務(wù)得以不斷完善。

農(nóng)田作物在生長(zhǎng)過(guò)程中極易受到外來(lái)蟲(chóng)害的侵蝕，從而對(duì)其長(zhǎng)勢(shì)是非常不利的因素，為了確保農(nóng)田作物的生長(zhǎng)就必須對(duì)其蟲(chóng)害進(jìn)行有效的分析，這其中可以借助高光遙感影像，還有相關(guān)數(shù)據(jù)，繼而對(duì)誘發(fā)的蟲(chóng)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)，與此同時(shí)，還采取科學(xué)的對(duì)比策略，探究蟲(chóng)害不同危險(xiǎn)程度，借助冬小麥層光譜進(jìn)行檢驗(yàn)，伴隨蟲(chóng)害的不斷加劇，導(dǎo)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(shù)在蟲(chóng)害病害分析發(fā)揮了非常關(guān)鍵性的作用，勢(shì)必能夠減少蟲(chóng)害威脅。

3 噴灑荷載系統(tǒng)，自動(dòng)精準(zhǔn)流控技術(shù)

低空噴霧作業(yè)中，這其中最需要完善的問(wèn)題是解決難點(diǎn)問(wèn)題，具體表現(xiàn)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(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)葉面沉積率，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)藥利用率。按照低空飛行無(wú)人直升機(jī)的狀態(tài)，能夠有效控制精量噴霧，決定其類型，與此同時(shí)，還可以根據(jù)無(wú)人直升機(jī)，還有作物長(zhǎng)勢(shì)特點(diǎn)，從而做出噴施的指令，借助可控制藥裝備，進(jìn)行執(zhí)行實(shí)施，利用改變噴霧的流量，還有壓力及高壓靜電參數(shù)，再到噴臂姿態(tài)，從而明確最佳噴施效果。按照實(shí)時(shí)無(wú)人直升機(jī)的具體信息，如飛行高度、飛行速度，再依據(jù)施藥深度要求，通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)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(zhǔn)度，需要借助閉環(huán)比例控制設(shè)備。具體來(lái)說(shuō)，需要從以下方面著手：借助流量測(cè)量?jī)x，獲取到當(dāng)前噴灑流量，然后將上述信息反饋與計(jì)算獲取的期望噴灑值，借助PI控制，進(jìn)一步促使快速精準(zhǔn)流量控制，從而保障在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)區(qū)域農(nóng)藥噴灑能夠均勻化，與此同時(shí)，還需要保障施藥深度得以滿足，達(dá)到預(yù)定要求，進(jìn)一步推動(dòng)低空噴施獲得相應(yīng)的效能。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用取得了良好的應(yīng)用效果，并且能夠最大限度降低人力勞動(dòng)強(qiáng)度，而且在對(duì)農(nóng)藥噴灑過(guò)程中不會(huì)造成環(huán)境污染，能夠起到良好的噴灑效果，促進(jìn)農(nóng)田作物長(zhǎng)勢(shì)的良好。文章主要闡述農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)在實(shí)際農(nóng)業(yè)作業(yè)中發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中顯現(xiàn)良好的優(yōu)勢(shì)性，建議在今后的推廣中加大研究力度，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展速度的加快。

參考文獻(xiàn)

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