農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“戰(zhàn)斗機”

在農(nóng)業(yè)科技高速發(fā)展的浪潮中，航空施藥設(shè)備因其節(jié)水節(jié)藥能力強、省時省力效率高，成為田間地頭的“新寵”，在我國呈井噴式發(fā)展，是科技賦能農(nóng)作物管理環(huán)節(jié)的重要方式之一。

植保無人機作業(yè)

經(jīng)過農(nóng)業(yè)航空設(shè)備百花齊放般發(fā)展后，現(xiàn)如今，行業(yè)更關(guān)注的是縱深研究，施藥的噴霧質(zhì)量就是其中之一，包括霧滴沉積密度、覆蓋率和均勻性等，這些因素決定了施藥作業(yè)的病蟲害防治效果和農(nóng)藥利用效率。

當前我國農(nóng)業(yè)航空施藥地面藥液沉積監(jiān)測技術(shù)較為落后，缺乏施藥質(zhì)量管控設(shè)備和專用儀器，人工統(tǒng)計霧滴粒徑費時費力精度較低。構(gòu)建藥液沉積監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)藥液快速精準檢測，對于加速農(nóng)業(yè)航空智能化、數(shù)字化創(chuàng)新，為農(nóng)業(yè)航空高質(zhì)量發(fā)展提供不小的助力。

重磅!農(nóng)業(yè)航空裝備數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型——航空精準施藥霧滴沉積檢測系統(tǒng)成功應(yīng)用!

北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心研究員張瑞瑞，研究突破了變介電常數(shù)傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)和基于熒光分析的連續(xù)采樣檢測技術(shù)，研發(fā)了“航空施藥質(zhì)量檢測系統(tǒng)”，可以高效檢測霧滴覆蓋密度、粒徑譜、噴施率、均勻度等關(guān)鍵參數(shù)指標，為藥液沉積質(zhì)量綜合評價提供了完備技術(shù)手段，并成功進行了大范圍應(yīng)用。

航空精準施藥霧滴沉積檢測系統(tǒng)的四個組成部分：

1、在測試區(qū)域布置霧滴沉積監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)，采集沉積點上霧滴沉積量，分析霧滴沉積/蒸發(fā)過程，實時獲取地面噴施率，網(wǎng)絡(luò)容量大于200，沉積最小分辨率達到0.02 μL/ha。采用基于平板電容器變介電常數(shù)原理的藥液沉積參數(shù)實時測量方法，創(chuàng)制了藥液沉積監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場部署后可實時采集霧滴沉積過程，解決了航空施藥難以現(xiàn)場監(jiān)測霧滴沉積實時發(fā)現(xiàn)漏噴和錯噴區(qū)域，事后補噴成本較高的問題。此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以大面積實時監(jiān)測藥液霧滴沉積/蒸發(fā)全過程，也為藥效評估和施藥過程控制提供有效的數(shù)據(jù)支持。

藥液沉積實時檢測傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、使用基于圖像處理的樣點霧滴沉積參數(shù)檢測軟件處理水敏試紙，根據(jù)采樣點上承載的沉積痕跡，利用iDAS PRO(霧滴沉積分析系統(tǒng))，采用圖像形態(tài)學技術(shù)用侵蝕操作分離霧滴，在測量霧滴粒徑時通過灰階深度為像素賦權(quán)，提高了霧滴粒徑檢測精度，可準確檢測霧滴覆蓋密度、地面噴施率、面積覆蓋率、Dv.1、Dv.5、Dv.9、(這些英文字母代表什么意思?)擴散比、粒徑譜寬度等航空施藥關(guān)鍵指標參數(shù)，解決了現(xiàn)有施藥沉積痕跡圖像處理系統(tǒng)難以分離重疊霧滴、霧滴粒徑檢測精度較低等問題

iDAS PRO霧滴沉積分析系統(tǒng)

3、使用霧滴沉積連續(xù)采樣分析儀掃描采樣帶，根據(jù)特征波段熒光光譜強度獲取1cm分辨率霧滴覆蓋密度，還原風場和飛行器流場帶來的霧滴沉積高頻分量。針對航空施藥下洗氣流致使霧滴運動軌跡多變，致使小尺度空間霧滴沉積密度波動劇烈，現(xiàn)有采樣方法無法有效檢測霧滴沉積高頻分量問題，研制了熒光示蹤霧滴沉積模式分析儀。利用藥液熒光示蹤技術(shù)，建立霧滴覆蓋密度、噴施率與特征波段光譜強度的多元線性回歸模型，實現(xiàn)了1.5cm分辨率霧滴覆蓋密度和噴施率的快速測量。

霧滴沉積連續(xù)采樣分析儀

應(yīng)用霧滴沉積連續(xù)采樣分析儀獲取連續(xù)霧滴覆蓋密度

熒光示蹤藥液漂移沉積質(zhì)量連續(xù)采樣工作原理

4、設(shè)計數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)根據(jù)均勻度(樣點間變異系數(shù))和噴施率等級自動計算航空施藥單噴幅作業(yè)有效噴幅寬度，并集成了8種常見多噴幅作業(yè)仿真模型，分析施藥飛行器多種作業(yè)模式下施藥質(zhì)量，為航空施藥質(zhì)量檢測提供量化衡量依據(jù)。

智慧農(nóng)業(yè)

2021年《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》即中央一號文件指出，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，并強調(diào)強化創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，實施農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)行動，培育一批農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略科技創(chuàng)新力量。

現(xiàn)代科技賦能智慧農(nóng)業(yè)，也正在一步步將農(nóng)民從田間地頭解放出來。在助力鄉(xiāng)村振興的道路上，智慧農(nóng)業(yè)必將發(fā)揮重要作用。