摘要：为进一步优化我国植保无人机作业效率,以提升植保无人机信息系统的数据传送与监测功能为切入点,引入UDP通信协议应用技术,针对其信息系统展开设计研究。通过充分分析理解植保无人机飞行作业控制原理,在飞行作业姿态控制特点的前提下,通过数据流形式建立植保无人机的信息系统UDP通信模型,同时进行硬件功能性配置与软件控制程序设计,并展开植保无人机通信作业试验。试验结果表明:在一定飞行田间环境条件下,通过UDP技术应用信息系统,整机的信息系统数据丢包率可维持在0.014%以下,系统监测平均误差可由6.43%降低至2.37%,信息系统的稳定率与通信效率均保持在95.00%以上,整机综合作业效率可提升9.52%。本设计思路可为我国农用智能装备朝着无人精准化方向创新提供参考。

摘要：植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,在2016年以来,整体市场和产品可靠性都得到长足的发展。在现有的推广模式中,植保无人机在广告宣传、渠道拓展等方面还是存在较大的缺陷,还是需要进一步发展整合化、创新化的推广策略。

摘要：以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。

摘要：以植保无人机通信系统为研究对象,分析了原有的串口通信方式存在信息传输通道分配不合理及信息传输效率低的弊端。为对通信系统进行改善,基于物联网架构对原有的串口通信方式分别进行软件及硬件设计改进,完成基于物联网架构的植保无人机通信系统设计。对系统运行环境进行模拟,进行对比试验,结果表明:基于物联网架构的植保无人机通信系统可有效降低信息传输过程中出现的通道分配不合理概率,可大幅度提升信息传输效率。

摘要：为研究沉降距离对植保无人机雾滴粒径分布的影响,利用T16植保无人机对烟草进行喷洒试验,基于不同沉降距离下的雾滴数量占比、雾滴体积占比和雾滴覆盖密度数据,揭示无人机雾滴粒径分布规律,并提出无人机喷雾作业参数的优化建议。结果表明:在沉降距离一定的情况下,雾滴数量占比符合威布尔分布,雾滴体积占比符合高斯分布。沉降距离越小,雾滴覆盖密度越小,然而沉降距离对雾滴数量占比和体积占比的影响可忽略不计。0~200μm的小尺寸雾滴的数量占比大(80%),但其体积占比小(30%);200~400μm的中尺寸雾滴的数量占比小(18%),但其体积占比大(65%)。1 L/min的喷头流量和3.5 m/s的飞行速度偏小,建议适当增大,同时作业高度宜设定在2 m左右。

摘要：为了更好地实现农业无人机整机的轻量化,以某四旋翼植保无人机机臂折叠机构为对象展开研究。首先,依据机臂折叠机构的工作原理、结构特征和载荷状况,建立了机臂折叠机构的三维模型;其次,在对机臂折叠机构进行静力学分析和模态分析的基础上,以质量优化为目标,将未受力部分设计为优化区,并对其进行拓扑优化;最后,通过对优化结果的分析,在UG三维建模软件中重建实体模型,并再次进行静力学分析和模态分析,验证优化后的机臂折叠机构是否满足四旋翼植保无人机在实际工作中的静动态特性要求。研究结果表明:优化后机臂折叠机构的质量由最初的231.54g减少至204.21g,无人机整机总质量降低了109.32g,且优化后的机臂折叠结构在减轻质量的同时提升了结构的整体性能。

摘要：设计开发基于nRF24L01的无人机植保无线数据传输采集控制系统,该系统主要由机载作业系统和地面遥控作业系统两部分组成。机载作业系统由51单片机将无人机植保作业系统传感器及作业状态数据采集计算,通过nRF24L01无线数据传输模块,与地面遥控作业系统进行控制数据的双向传输,实现无人机植保作业信息的数据传输以及作业控制。介绍植保系统的硬件结构组成、无线传输软件设计、无线传输协议和参数设定以及软硬件的调试。通过实际应用,该系统运行平稳,性能可靠,实现植保作业的数据精准化、控制变量化。

摘要：为探究植保无人机在核桃园低空低容量喷雾最优作业参数,本文采用三因素三水平正交试验设计,研究了植保无人机喷雾后核桃树上雾滴沉积分布情况。结果表明:影响雾滴覆盖密度和沉积量的主要因素是飞行速度,其次是飞行高度和施药液量;在树高6~7 m的核桃园中植保无人机喷雾效果较优的作业参数是飞行速度2.2~3.0 m/s,飞行高度2.0~2.5 m,施药液量22.5~30.0 L/hm^2,其平均雾滴覆盖密度和沉积量分别为26.36~37.94个/cm^2、0.24~0.29μg/cm^2;不同冠层雾滴覆盖密度和沉积量分布为上层>中层>下层,外围>内膛;喷头型号对雾滴覆盖密度和雾滴直径有显著影响;中等喷头(Teejet110015)处理的沉积量最大,但粗、中、细3种喷头处理间的沉积量无显著性差异;植保无人机和地面人工+机动喷杆喷雾的农药地面流失率分别为3.61%和23.69%,两处理间有显著性差异。本文对无人机在核桃园喷雾作业参数进行了优选,可为无人机对高冠果树的合理喷施、提高喷施效果提供参考和指导。

摘要：针对水田慈姑蚜虫虫害防治的低量定向施药需求,在对水田环境、慈姑植株特性以及慈姑蚜虫防治等调研的基础上,设计了水田慈姑植保无人机施药装置。利用有限元软件进行四旋翼植保无人机旋翼下风场和施药场数值模拟,并对平台进行不同工况的喷雾试验研究。结果表明:悬停高度提高,旋翼下流场强度分布层次丰富,更容易产生雾滴偏移;飞行速度降低,来流造成的雾滴飘移减小;喷头流量为20mL/min、压力增加达到0.07MPa时,喷头雾化达到最佳工况。无人机高度降低,喷洒雾滴附着率增加,无人机速度降低,喷洒雾滴附着率增加。因此,低空低速条件下雾滴叶片附着率更高、施药效果更佳,可实现可靠高效的慈姑病虫害防治。

摘要：随着无人机的大力发展,植保无人机作为无人机的一员,已大范围投入到农业生产中。植保无人机在执行喷洒操作时,会遇到药量不够而继续执行喷洒作业;另外当电量不足时而继续飞行喷洒作业带来坠机的危险。本文在原有植保无人机基础上,对这两个问题做了改善,使得植保无人机能更好更安全地为农业服务。