单旋翼无人机有效喷幅试验研究

针对无人机施药时有效喷幅受到不同作业条件及外界风的影响,导致作业过程中雾滴重喷率、漏喷率变高的问题,利用雾滴密度判定法在不同高度、不同方向侧风条件下进行单旋翼无人机航空施药时有效喷幅和雾滴沉积均匀性试验研究。使用雾滴扫描仪分析雾滴测试卡,对得到试验数据进行方差分析。研究结果表明:无人机下方无侧风时,雾滴分布整体呈现出M形分布,当飞机高度逐渐增加时,有效喷幅峰值逐渐下降,中间雾滴分布略微趋于平缓。当侧风角度一定时,有效喷幅随无人机高度的增大先增大后降低,最佳的无人机喷药高度在2.2~2.6 m范围内,有效喷幅范围为5.1~5.7 m;当无人机高度一定时,有效喷幅随侧风角度的增大而减小,当无人机在2.5 m高度加以正向风时得到最佳的有效喷幅,宽度为5.7 m;响应面分析结果显示:无人机高度为2.5 m且风向为正向时喷雾效果最理想,对应的有效喷幅为5.7 m,变异系数为68.2%。试验结果可为单旋翼无人机田间作业的航线规划提供帮助和指导,降低航空喷施作业的重喷率和漏喷率。

P-20植保无人机不同作业参数在月季上有效喷幅的比较分析

研究使用极飞P-20植保无人机,采用3因素3水平的正交设计实验,考察施药量、飞行高度和作业速度对月季上部、中部、下部叶片有效喷幅的影响.使用雾滴处理软件Deposit Scan(V1.2)对雾滴测试卡进行处理分析,采用雾滴密度判定法分析9个处理的有效喷幅.结果表明:P-20植保无人机在月季上部叶片有效喷幅波动范围从≥1.5 m到≥5.0 m,在月季中部叶片有效喷幅范围从≥1.5 m到≥4.5 m,在月季下部叶片有效喷幅范围从≥0.0 m到≥1.5 m:有效喷幅范围逐渐缩小.处理4(施药量1000 mL/666.7 m^(2)、作业高度2.2 m、作业速度5 m/s)和处理5(施药量1000 mL/666.7 m^(2)、作业高度2.6 m、作业速度3.5 m/s)在月季上部叶片和中部叶片有效喷幅宽度均最大,分别为≥5.0 m和≥4.5 m,其次是处理7(施药量1500 mL/666.7 m^(2)、作业高度2.6 m、作业速度3.5 m/s)在月季上部叶片和中部叶片有效喷幅范围均为≥4.5 m.9个处理在月季下部叶片的有效喷幅范围均比较小.P-20植保无人机在月季上部叶片、中部叶片和下部叶片有效喷幅范围分别为≥3.28 m、≥3.17 m和≥0.61 m.

无人旋翼机航空施药有效喷幅确定方法比较

针对无人旋翼机航空施药存在喷雾不均、施药效果差的问题,利用雾滴密度判定法、最小变异系数判定法和50%有效沉积判定法在静风条件下对单旋翼无人机航空施药时的喷雾幅宽和喷雾均匀性进行研究,结果表明:1)最小变异系数法得到的有效喷幅最小,仅为1.8m,沉积分布均匀性最好,变异系数仅为2.1%;2)雾滴密度判定法得到的有效喷幅最大,为3.9m,沉积分布均匀性也最差,变异系数为19.3%。3)通过最小变异系数判定法分析发现,药液沉积分布变异系数随着有效喷幅宽度的增加呈现先减小再增加的趋势,当有效喷幅超过一定值后,有效喷幅宽度与沉积分布变异系数成线性正相关。

基于液位显示功能的多旋翼植保无人机设计与雾化喷洒试验研究

植保无人机作为新型农业机械在作业效率、安全性、适用性、利用率、成本等方面与传统人工施药和地面机械施药相比具有诸多优势,而植保无人机有效喷幅的确定是精准作业的前提。以自行设计的具有液位显示功能的电动多旋翼植保无人机开展雾化喷洒试验研究,通过雾滴处理软件DepositScan对水敏纸上的雾滴进行分析,结合有效喷幅判定方法,得出电动多旋翼植保无人机的有效喷幅,为实施植保作业提供参考。

基于Fluent软件的旋转式微喷头内部水流分析

应用Solidworks三维制图软件,对旋转式微喷头实体建模,通过Fluent流体力学模拟软件,对喷头进行模拟,得到喷嘴内部的水流运动情况,并应用Fluent后处理软件,分析得到喷嘴中心截面及喷头中轴线速度、压力分布图,由模拟优化喷嘴结构生产6种不同喷嘴孔径的微喷头,通过试验验证,其有效喷幅大,喷洒性能良好。

植保无人飞机作物病害防治模式研究——以泗洪示范基地小麦防治为例

为保证植保无人飞机高效作业,在泗洪农业示范基地,选用电动单旋翼植保无人飞机CE20,主要从作业参数、作业效率、防治时期、农药制剂、作业经济性和防治效果等方面进行了综合考虑,进行防治模式探索研究。研究结果表明,不同参数组合下有效幅宽、喷洒雾滴穿透率以及雾滴沉积均匀性各有差异。有效喷幅总体上呈现与飞行速度、飞行高度和喷洒流量变化的负相关性,其中飞行速度对幅宽结果影响极显著(P-value<0.01),飞行高度对幅宽结果影响显著(0.01<P-value<0.05),在3.0 m/s,2.0 m,2.0 L/min流量下有效幅宽最大值为5.78 m。飞行高度对雾滴穿透率影响极显著(P-value<0.01),飞行高度和飞行速度交互对雾滴穿透率影响显著(0.01<P-value<0.05),最大穿透率为63.8%(3.0 m/s,1.5 m,2.0 L/min)。飞行高度、飞行速度和喷洒流量对雾滴沉积均匀性影响均不显著(P-value>0.05),但随着飞行高度的增加,沉积均匀性变差,变异系数最小值为23.3%(3.0 m/s,1.5 m,2.0 L/min)。在优化的参数组合下,进行了作业效率的实际田间考核,考核结果显示最大作业效率为6.37 hm2/h。主要防治时期集中在返青期至盛花期之间,主要预防蚜虫、白粉病和赤霉病,同时兼顾预防纹枯病和条锈病。依据每个防治时期小麦的生长特性,兼顾防治需求、作业效率和作业经济性,选用常规的杀虫剂(阿维·高氯,噻虫嗪)、杀菌剂(噻呋酰胺,氰烯菌酯,氟环唑)进行喷洒防治作业,经查定防治效果能够达到预期。综合以上因素形成了适合泗洪示范基地小麦病虫害植保无人飞机的防治模式,为植保无人飞机更好地应用提供了一定的参考依据。

不同电动植保无人机稻田雾滴沉积分布试验研究

为了研究旋翼类型和喷头类型对雾滴沉积影响,针对5种电动植保无人机进行水稻田雾滴沉积分布试验研究,试验机型包括单旋翼和多旋翼,喷头类型涉及离心式和液力式,并设置15L/hm2相同施药量,研究测定各机型的有效喷幅、雾滴沉积分布和冠层间的药液沉积量。试验结果表明:单旋翼机型具有较大的有效喷幅;离心式喷头雾滴沉积粒径较小,但雾滴沉积密度更大;各机型在作物上层的雾滴分布均匀性和药液沉积量最优,中层最差;相比液力式喷头,离心喷头可以获得更好的雾滴穿透效果。

3种旋翼无人机飞行作业参数测定及农药剂型比较

2013年,北京市植物保护站技术人员在顺义科技展示基地,针对3种旋翼无人机,开展了最佳作业参数、相应有效喷幅、作业效率的测定,以及适用农药剂型比较。研究结果表明,多旋翼、电动单旋翼、油动单旋翼3种旋翼无人机的最佳飞行作业参数"飞行速度—飞行高度"分别为3m/s—3m、2m/s—2m、3m/s—1m;单组动力最佳作业效率分别为1.88、0.41、9.72hm2;多旋翼无人机适宜农药剂型为水乳剂和水剂,电动单旋翼无人机为水分散粒剂、微乳剂。