發(fā)布時間：2020-11-16 18:56

　　 近年來,國內(nèi)對大豆的需求逐年上升,而我國的大豆產(chǎn)量卻遠遠不能滿足國內(nèi)需求,造成了不得不依賴大量進口國外大豆的情況,這種情況直接對我國的糧食安全造成了威脅。如何提高大豆產(chǎn)量,大豆中后期的田間管理尤為重要。因此,本文針對大豆中后期封壟后,傳統(tǒng)田間管理機械作業(yè)困難、壓苗等難題,利用單旋翼植保無人機在大豆中后期進行噴霧試驗,優(yōu)化無人機作業(yè)參數(shù),為大豆中后期田間管理及無人機施藥技術(shù)的應(yīng)用、推廣提供試驗數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。本文主要從以下三個方面進行了試驗研究:(1)單旋翼植保無人機風場分布特點研究。利用風場分析試驗臺,對電動單旋翼植保無人機旋翼下方風場分布進行了試驗分析。試驗數(shù)據(jù)表明,單旋翼植保無人機旋翼下方風場呈現(xiàn)一定的規(guī)律,距地面同一高度,在旋翼翼展范圍內(nèi),風速值是和軸心距離是正相關(guān)的,隨距離的增大,風速逐漸增大;超過翼展范圍直至風場邊界,風速逐漸減小;在高度方向上,風速值大小與離地面高度成正相關(guān);旋翼下方1~2.5m處是風速最大區(qū)域,最高風速達到12.9m/s;1m一下的風場受地面效應(yīng)影響會產(chǎn)生紊流,并不符合上述規(guī)律。(2)大豆不同生長時期田間試驗。試驗分別在大豆分枝期、結(jié)莢期進行,以一定濃度胭脂紅溶液為噴施液體,利用霧滴采集卡收集霧滴的沉積、分布。試驗表明霧滴的分布和單旋翼植保無人機的風場分布特點相似;添加飛防專用助劑有助于霧滴的沉積,減少漂移;用響應(yīng)面分析法優(yōu)化出電動單旋翼植保無人機在大豆田間的最優(yōu)作業(yè)參數(shù)為V=5m/s,H=2m。(3)不同機型霧滴沉積分布的對比試驗。利用S40單旋翼、M23電動四旋翼、M8A電動八旋翼植保無人機在大豆田間進行噴霧試驗,并對不同機型的植保無人機霧滴沉積分布進行對比分析,試驗結(jié)果表明單旋翼植保無人機在大豆田間霧滴沉積均勻性、穿透性等方面優(yōu)于多旋翼植保無人機。
【學位單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S252.3
【部分圖文】：

單旋翼植保無人機大豆田間霧滴沉積特性研究言農(nóng)業(yè)是中國經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)，是國家富強的根本保證。長久以來，大豆因為擁有油脂、優(yōu)良的植物蛋白及包含對人體有益的多種活性物質(zhì)，而受到世界人民的喜愛[1]。種飼料作物、糧食作物、油料作物、經(jīng)濟作物和蔬菜作物，在美國、巴西等國擁有很大和產(chǎn)量。大豆在我國擁有悠久種植歷史，曾經(jīng)我國也是大豆的主要生產(chǎn)國之一[1-2]。近年來，國內(nèi)對大豆需求逐年上升，而我國的大豆產(chǎn)量遠遠不能滿足國內(nèi)需求，造成了大量進口國外大豆的現(xiàn)狀，這種情況直接對我國的糧食安全造成了威脅[2-3]。圖 1-1 為 2012-2017 年中國大豆進口數(shù)量統(tǒng)計，根據(jù)海關(guān)總署 2017 年 1-12 月的統(tǒng)計數(shù)國進口的大豆總量已達到 9.55×107t，相比 2016 年的 8.391×107t 增加了 1.16×107t。而根局的數(shù)據(jù)，我國的豆類（黃豆和其他雜豆）總產(chǎn)量 1.9×107t 左右，這是在提高了 6.52×類種植面積的基礎(chǔ)上所有產(chǎn)量[4]。

圖 1-2 技術(shù)路線框圖Fig.1-2 Diagram of technical route小結(jié)主要結(jié)合課題方向，對國內(nèi)外農(nóng)業(yè)航空植保的發(fā)展歷程及我國農(nóng)業(yè)航空，特別是無進行了總結(jié)介紹，對航空植保技術(shù)國外和國內(nèi)的研究現(xiàn)狀進行了分析；最后說明本意義、內(nèi)容和技術(shù)路線。

2 單旋翼植保無人機風場試驗在植保無人機飛防作業(yè)時，影響噴施效果的因素有很多，例如，植保無人機的作業(yè)高度、速度；田間環(huán)境的溫度、濕度、風速；農(nóng)作物的高度、葉片的形態(tài)；旋翼下壓風場等。旋翼的風場是對植保無人機的噴施效果最重要的影響因素之一，關(guān)系著霧滴的沉積、分布、漂移等，因此要對植保無人機噴施霧滴沉積特性進行研究，就要對單旋翼植保無人機的結(jié)構(gòu)、原理及風場實際數(shù)據(jù)進行試驗和研究。2.1 單旋翼植保無人機的工作原理單旋翼植保無人機操控主要是依靠調(diào)整主槳的角度，來實現(xiàn)無人機前進、后退、上升、下降等動作；轉(zhuǎn)向是通過調(diào)整尾部的尾槳實現(xiàn)的，如圖 2-1 所示為單旋翼植保無人機的結(jié)構(gòu)。單旋翼植保無人機特點是風場穩(wěn)定單一（主槳和尾槳的風場相互干擾的概率極低）、下壓風場大；槳葉產(chǎn)生的下洗氣流能夠翻動作物葉片，從而使藥液到達作物下部和葉片的背部；能夠滿足多種作物如：大田作物、高桿作物、果樹和較茂密作物的作業(yè)需求，適用于不同的作物及其生長情況；作業(yè)周期長；功效比較高，目前單旋翼植保無人機的功效比已經(jīng)達到 1：2.5 左右，能耗相比于多旋翼植保無人機較低。
【參考文獻】

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本文編號：2886540