[发明专利]基于雾滴沉积模型的植保无人机喷洒质量评价方法

说明书

本发明提供基于雾滴沉积模型的植保无人机喷洒质量评价方法，涉及植保无人机喷洒作业领域。该方法包括以下步骤：利用环境检测系统对环境信息进行数据采集；利用无人机终端实时将无人机作业参数信息进行实时采集；云服务器利用已经建立的雾滴沉积分布模型，生成整片区域内的雾滴沉积分布结果；云服务器将评价结果传递给用户终端。通过无人机终端收集植保无人机作业信息，通过环境检测系统收集实时环境数据信息，通过雾滴沉积模型，计算植保无人机作业后作业区域内的雾滴沉积分布情况，用于评价喷洒质量，自动化程度高，节省大量的人力物力，量化结果全面可靠，作业过程可追溯，可以以高质量作业为目标优化飞行控制。

技术领域

本发明涉及植保无人机喷洒作业领域，具体为基于雾滴沉积模型的植保无人机喷洒质量评价方法。

背景技术

近年来，作为我国农业植保产业的重要组成之一的植保无人机的迅猛发展和广泛应用引起了人们的关注。与传统人工喷洒和地面植保机械相比，植保无人机具有灵活性强、作业效率高、安全性高、适应性强、成本低、不破坏耕地等优点。与有人驾驶固定翼飞机和直升机相比，植保无人机具有机动灵活、不需要专用的起降机场的优势，特别适用于我国田块小、田块分散的地域和民居稠密的农业区域。与大型固定翼飞机相比，植保无人机通常采用低空作业，旋翼产生的下洗风场增加了液滴对作物的穿透性，提高了防治效果。下洗风场的存在，虽然使得雾滴的穿透性增强，但也使得雾滴在空中的运动过程更加复杂，雾滴的沉积规律更加难以研究，作业质量高低难于评价。评价植保无人机作业质量的依据主要是喷洒的液滴在目标作物上的分布是否均匀，是否存在重喷漏喷现象，是否产生大量的飘移，雾滴沉积量是一个重要的指标，它代表着单位面积上沉积雾滴的体积。作业区域内雾滴沉积量的分布，是衡量无人机作业质量高低的量化指标。获得准确的雾滴沉积量分布情况，有助于制定合理的喷雾决策，提高喷雾质量，降低农药用量。

学术研究中最常用的雾滴沉积检测方法为水敏纸检测，水敏纸采集雾滴后，结合图像处理方法分析雾滴沉积信息。这种方法可以直接观察沉积效果。然而，雾滴沉积检测的准确性会受到水敏纸上雾滴重叠和扫描仪分辨率的限制。另外，用有限个采样点处的雾滴沉积率来推测整片作业区域的雾滴沉积分布情况显然不准确的。与水敏纸类似的还有通过计算和分析添加到杀虫剂中的示踪剂来间接检测雾滴沉积。示踪法能灵敏地检测雾滴的沉积，且原料成本低。然而，为了获得雾滴沉积数据，需要后续进行数据处理和复杂分析。目前还有一些商用产品用于检测雾滴沉积质量，如激光粒度分析仪和叶片湿度传感器。此外，分析天平已用于直接测量雾滴沉积质量。

除以上方法外有人还提出一种便携式航空施药雾滴沉积量检测装置，采用该装置在作物密集时检测，会对作物造成损伤，此外，施药后进入大田采集雾滴沉积量，会对人体健康造成危害；有人提出一种植保机械喷雾作业雾滴沉积量在线检测系统，由于使用的电容传感器输出电压与液体的电导率有关，当液体电导率发生变化时，会影响系统检测雾滴沉积量的准确性，同时，航空施药作业雾滴粒径较小，喷洒量较少，而采用电容传感器，会因其灵敏度不足难以支持微量雾滴沉积量的采集。

针对以上问题，亟需一种准确性高，便于操作的雾滴沉积分布实时监测方法用于提高植保无人机作业质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于雾滴沉积模型的植保无人机喷洒质量评价方法，解决了上述背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于雾滴沉积模型的植保无人机喷洒质量评价方法，包括以下步骤：

步骤1，利用环境检测系统对环境信息进行数据采集，获取作业区域的实时环境数据信息，并传递给云服务器；

步骤2，利用无人机终端实时将无人机作业参数信息进行实时采集，并传递给云服务器；