19、农业领域的创新技术与策略：植保无人机、气候智能农业与产后数据处理

农业领域的创新技术与策略：植保无人机、气候智能农业与产后数据处理

1. 植保无人机农药喷洒特性研究

1.1 喷洒流量计算

在不同飞行速度下，植保无人机所需的喷雾流量可通过线性关系进行计算，使用特定方程（15.10）得出。考虑到四种不同运动模式下的不同喷雾流量，带有可变喷洒系统（VSS）的农药总消耗量（VT with VSS）可通过方程（15.11）计算。不同的喷雾流量包括加速运动时的喷雾流量（FRa）、恒速运动时的喷雾流量（FRc）、减速运动时的喷雾流量（FRd）和转弯运动时的喷雾流量（FRt）。由于转弯运动时间很短，速度变化的影响可忽略不计，因此转弯时的飞行速度差异不考虑，视为恒速（FRt）。每种运动模式在一步中所花费的时间分别为加速运动时间（ta）、恒速运动时间（tc）、减速运动时间（td）和转弯运动时间（tt）。

1.2 变量系统流量与PWM信号占空比的关系

通过用二次多项式拟合实际流量和占空比曲线，可得到变量系统流量与PWM方波信号占空比之间的关系，公式如下：
[
相关公式（15.12），其中x是飞行速度（m/s），y是PWM方波信号的占空比（%）
]

1.3 结果与讨论

1.3.1 植保无人机下洗气流的影响

• 悬停时旋翼转速的变化 ：在喷洒过程中，随着无人机重量的减少，旋翼转速下降了22.7%，导致下洗气流强度降低。
• 液滴运动分析 ：垂直方向气流的减弱明显影响液滴的向下穿透能力，也影响喷洒均匀性。处于位置滞后状态的液滴，在水平方向上仅受