1. 研究目的与意义
我国历年病虫草害防治面积中水稻田约占34%,占总防治量的1/3。长期以来,水稻的病虫草害防治主要依靠人力使用手动喷雾器和背负式机动喷雾机进行,不仅劳动强度大、作业质量差、作业效率低,难以适应迅速有效控制爆发性重大病虫草害的要求,也已成为制约实现水稻全程机械化目标的主要技术瓶颈。
我国是一个农业大国,发展安全、节约、高效的精准农业是农业现代化的重要标志,也是我国农业发展的一个目标。无人机在精准农业发展中具有非常重要的应用价值,因此也成为当前我国现代化农业发展中的迫切需求。大力发展并不断提高无人机在我国精准农业中的应用水平有利于促进我国农业升级,走向资源利用多、快、好、省的道路;同时也可大幅提高我国农作物保护机械化技术水平,有效防控和治理大面积病虫害的发生,减少不可控因素,切实提高农业生产者的收益,降低风险。
2. 国内外研究现状分析
国外旋翼无人机制造的领先企业主要包括美国诺-格公司、德国microdronesgmbh公司、波音公司、庞巴迪公司、奥地利西贝尔公司、贝尔直升机公司、西科斯基公司、以色列飞机工业公司等。据相关最大的世界贸易组织国际无人驾驶机具系统联合会称,目前日本农用无人机的数量已经超过10000台,承担了农作物空中授粉90%的工作量。
随着无人机的应用越来越广泛,整体无人机技术并不是特别复杂,一些小规模的创业公司也可以制造旋翼无人机,今后,整体市场仍然将持续增长,以色列飞机工业公司、德国microdronesgmbh公司等将继续在技术上保持比较领先的优势,总体而言,行业发展的趋势是竞争将更加激烈,仍然有许多公司将加入到旋翼无人机制造行列中来。
此外,高园园等在小麦吸浆虫的防治中应用小型无人机低空喷洒联苯菊酯,防治效果达到81.6%。薛欣宇等采用n-3型无人机对稻飞虱和稻纵卷叶螟进行了飞机不同作业高度和不同喷洒浓度的田间药效实验,结果表明飞机喷洒优于传统担架式喷雾机喷洒防治效果。茹煜等基于德国vario公司多用途无人机研制了机载喷雾系统,并设计了专用于无人机喷雾的远程控制系统,通过地面远程遥控控制喷雾系统的施药工作。
3. 研究的基本内容与计划
设计内容:完成单旋翼无人机的喷雾系统设计
研究计划:(1)第1周第2周准备工作。
(2)第3周第4周确定设计方案。
4. 研究创新点
(1)农业航空无人机具有工作效益高、速度快、防治范围广、操作安全、性能稳定等特色。
(2)无人机的生产已经跟上了时代的步伐,因此我们需要对喷雾系统进行改良与创新。例如,喷雾系统的雾化方式能否从气力雾化、液力雾化中超脱出来。
(3)研究喷头的有效施药范围,研究机身材料和机身形状,使其更少受风力影响。
