[发明专利]一种昆虫振翅频率测量装置及方法

说明书

本发明提供一种昆虫振翅频率测量装置，所述装置包括测试箱，还包括昆虫固定组件和振翅频率测量组件，所述昆虫固定组件设置于所述测试箱内，用于将昆虫固定于测试箱内的固定位置处且不影响昆虫正常的振翅行为；所述振翅频率测量组件包括光电传感器，所述光电传感器设置于所述测试箱的上壁，且其发出的光束在昆虫展翅的状态下投射于昆虫前翅，在昆虫翅膀上扬的状态下，投射于测试箱的下壁。本发明涉及昆虫迁飞行为参数测量技术领域，具有装置结构简单，易于维护，成本低；测试结果准确；操作简单方便，测试时间短，效率高的有益效果。

技术领域

本发明涉及昆虫迁飞行为参数测量技术领域，具体涉及一种昆虫振翅频率测量装置及方法。

背景技术

昆虫迁飞是农林生态系统中害虫灾变的重要因素之一。多数农林害虫具有迁飞习性，具备较强的飞行能力，如草地贪夜蛾、粘虫、棉铃虫、东亚飞蝗等。昆虫种类繁多，其翅膀类型也多种多样，如鳞翅目的蛾类和蝶类，其前后翅面多覆盖细密鳞片；鞘翅目的甲虫类，其前翅翅面为鞘翅，后翅为膜翅；直翅目的蝗虫、蟋蟀等，其前翅狭长为革质，后翅为膜质。尽管昆虫翅膀有多种类型，但是昆虫翅膀均由前翅和后翅组成，且前翅和后翅分别生于昆虫躯体的中胸和后胸；同时，不同种类的昆虫均是通过翅联锁实现前后翅联动，进而形成有序的拍动，即振翅行为，最终产生升力实现飞行。不同种类的昆虫，振翅频率差异很大，有的昆虫振翅频率仅为10Hz左右，而有的昆虫的振翅频率可以达到1000Hz；同种昆虫，在不同的行为或者生理状态下，其振翅频率也有明显的差异。昆虫振翅行为是昆虫迁飞行为的动力基础，是评估昆虫迁飞能力、反映昆虫行为和生理状态的重要指标。

近年来，昆虫雷达技术获得了很大的发展，以昆虫振翅频率为模型参数的昆虫雷达识别技术也已经兴起，昆虫雷达识别技术需要首先对昆虫的振翅频率进行测量以建立昆虫雷达识别的模型数据库。当前，对昆虫振翅频率进行测量主要依赖于频闪仪和高速摄像机。利用频闪仪开展昆虫振翅频率测量主要是获取昆虫飞行过程中视觉静止状态下的闪光频率，由于一些种类的昆虫，如夜蛾科昆虫对闪光这一环境因素刺激具有明显的响应，同时观测人员对静止状态的判断存在主观性，因此利用频闪仪这一方法存在测试数据不准确的缺陷。利用高速摄像机开展振翅频率测量主要应用于飞行动力学和昆虫仿生学方面研究，且设备仪器复杂、昂贵，不利于高效、快速地获取振翅频率。

发明内容

为解决以上现有技术中存在的问题中的至少一个，本发明提供了一种昆虫振翅频率测量装置及方法，其设备简单，成本低、且测试结果准确度高。

本发明的第一个目的是提供一种昆虫振翅频率测量装置，包括测试箱，还包括昆虫固定组件和振翅频率测量组件，所述昆虫固定组件设置于所述测试箱内，用于将昆虫固定于测试箱内的固定位置处且不影响昆虫正常的振翅行为；所述振翅频率测量组件包括光电传感器，所述光电传感器设置于所述测试箱的上壁，且其发出的光束在昆虫展翅的状态下投射于昆虫前翅，在昆虫翅膀上扬的状态下，投射于测试箱的下壁。

优选的是，所述昆虫固定组件包括基板、昆虫针和吊环，所述基板固定设置于所述测试箱的上壁内侧，所述昆虫针的第一端与所述基板可拆卸连接，第二端与所述吊环连接，测试时，所述吊环卡接于被测昆虫的胸腹结合部位。

上述任一方案优选的是，所述昆虫针的第二端通过转接塑料管与所述吊环固定连接。

上述任一方案优选的是，所述基板为高密度泡沫板，其通过粘结、卡接、铆接或者其他方式固定设置于所述测试箱的上壁内侧；所述昆虫针的第一端为扁平状结构、十字型结构、Y型结构、U型结构、棱柱状结构或者其他非圆柱状结构。

上述任一方案优选的是，所述基板采用铁磁材料制作而成，其通过粘结、卡接、铆接或者其他方式固定设置于所述测试箱的上壁内侧；所述昆虫针的第一端设置有磁铁，通过所述磁铁，所述昆虫针与所述基板可拆卸连接。

上述任一方案优选的是，所述昆虫振翅频率测量装置还包括操作板，所述操作板上设置有凹槽，用于在将昆虫卡接于吊环之前对昆虫进行预处理。