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有害生物飞机防治智能监管关键技术论文

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2024-05-20 14:45:23    来源:    作者:huangyuying

摘要:摘要:为实现对有害生物飞机防治作业中的监管,结合无人机技术、传感器技术、图像识别技术和云计算技术,可实现对防治 作业全过程的实时监控和数据采集。飞机防治智能监管

  摘要:为实现对有害生物飞机防治作业中的监管,结合无人机技术、传感器技术、图像识别技术和云计算技术,可实现对防治 作业全过程的实时监控和数据采集。飞机防治智能监管技术的应用可以有效地提高防治作业的效率和安全性,为有害生物防治 提供了新的技术手段。

  关键词:有害生物;防治技术;智能化技术;应用

  1. 农药喷洒技术的智能化升级

  1.1 智能喷头技术

  采用高精度的喷嘴和独特的气流控制设计,确保 农药雾化的均匀性和覆盖面积。以典型喷头为例具体 说明如何实施喷头设计,其喷嘴直径为 0.8mm,能够 产生较为均匀的雾滴分布,覆盖面积可达到 5m2 。经 过实验验证,这种设计可以使农药的覆盖率达到 95% 以上,显著提高了防治效果。同时,喷头具备自动调 节功能,可根据无人机飞行速度和防治需求实时调整 喷雾量。在实际应用中,根据不同的飞行速度和防治 需求,喷头的喷雾量可以在每分钟 0.5-2L 的范围内 进行调节,以满足不同的作业需求。

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  智能喷头设计是农药喷洒技术的核心。采用高精 度喷嘴和独特气流控制设计,确保了农药雾化的均匀 性和覆盖面积。喷头还具备自动调节功能,可根据飞 行速度和防治需求实时调整喷雾量,满足了多样化的 作业需求 [1]。

  1.2 精准定位与导航

       利用 GPS 和地理信息系统(GIS)技术,实现飞 机在作业区域的精准定位。为了实现更高的定位精度, 采用了差分定位技术,将 GPS定位精度提高到厘米级。 结合实时地图技术和导航算法,自动规划最佳喷洒路 径,避免重复和遗漏。在实际应用中,通过导入作业区域的地图数据,并结合实时定位信息,系统能够自 动生成最优的喷洒路径。根据不同的作业需求,还可 以手动调整路径,以适应复杂的地形和防治要求 [2]。

  精准定位与导航技术的应用为飞机防治作业提供 了有力支持。通过差分定位技术,将 GPS 定位精度 提高到厘米级,结合实时地图技术和导航算法,自动 规划最佳喷洒路径,有效避免了重复和遗漏。

  1.3 实时反馈与调整

  通过搭载的传感器,实时监测农药的分布、浓度 以及地面有害生物的密度,根据这些数据反馈,自动 调整喷洒量和速度,确保防治效果。具体来说,传感 器能够实时监测农药的分布和浓度,并根据监测结果 自动调整喷头的喷雾量和速度。当农药分布不均匀或 浓度过低时,系统会自动增加喷雾量或提高喷速;当 农药分布均匀且浓度适中时,系统则会相应地减少喷 雾量或降低喷速。这种实时的反馈和调整机制能够确 保农药的有效利用和防治效果的优化。

  实时反馈与调整机制通过搭载的传感器,实时监 测农药的分布、浓度以及有害生物的密度等信息。系 统自动调整喷洒量和速度,确保防治效果。这一机制 不仅提高了防治效果,还有效减少了农药浪费和环境 污染。

  2. 提高防治效果与作业效率的技术手段

  2.1 智能化决策

  基于大数据和人工智能技术,开发智能化决策系 统。智能化决策系统能够整合并分析历史防治数据、 气象信息以及有害生物的生物学特性等多源数据。通 过引入先进的机器学习算法,系统能够从海量的历史 防治数据中提取出有用的信息,揭示病虫害发生的规 律和趋势。同时,结合气象信息和有害生物的生物学 特性,系统能够进一步预测病虫害的未来发生趋势和 可能的影响范围。

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  这种智能化的预测能力为防治作业提供了重要的 科学依据。基于预测结果,决策者可以制定合理的防 治策略,优化资源配置,提高防治效果和作业效率。 例如,系统可以根据预测趋势提前安排防治计划,确 保在病虫害发生前采取有效的防控措施。此外,系统 还可以根据实时监测数据调整防治策略,确保防治作 业的及时性和准确性。

  智能化决策系统的应用不仅提高了有害生物防治 的智能化水平,还为农业生产提供了更加科学、精准 的决策支持。未来,随着技术的不断进步和应用场景 的不断拓展,相信这种基于大数据和人工智能技术的 智能化决策系统将在农业领域发挥更加重要的作用, 为农业生产的可持续发展作出更大的贡献。

  2.2 多光谱成像技术

  利用多光谱成像技术,快速准确地识别有害生物 及其活动状态。为了提高识别精度和速度,采用高分 辨率的多光谱成像仪,其光谱范围覆盖可见光和近红 外波段。通过图像处理和分析, 实时反馈生物的数量、 分布和活跃程度,为精准喷洒药物提供决策支持。在 实际应用中,多光谱成像技术能够快速准确地识别出 有害生物及其活动状态。结合图像处理和分析技术, 系统能够实时反馈生物的数量、分布和活跃程度等信 息。这些信息为精准喷洒提供了重要的决策支持,帮 助确定最佳的药物喷洒时机和剂量 [3]。

  2.3 无人机集群协同

  通过先进的无人机集群协同控制技术,实现多架无人机在作业区域内的协同作业。为了实现高效的协 同作业,采用基于通信和协同控制算法的无人机集群 系统。通过优化飞行路径、任务分配和通信协议,提 高整体作业效率。在实际应用中,无人机集群系统能 够根据作业需求和地形条件自动分配任务给各架无人 机。通过优化飞行路径和任务分配算法,系统能够确 保无人机之间的协同作业高效且有序地进行。此外, 通信协议的优化保证了无人机之间的实时通信畅通无 阻,进一步提高了整体作业效率。

  无人机集群协同控制在有害生物防治中具有显著 的优势。通过优化飞行路径、任务分配和通信协议等 技术手段,该技术有效提高了整体作业效率、防治效 果和安全性。随着技术的不断进步和应用领域的拓展, 无人机集群协同控制将在更多领域发挥重要作用,为 农业生产的可持续发展作出更大的贡献。

  2.4 数据驱动与实时监控

  随着云计算和边缘计算技术的快速发展,其在有 害生物防治领域的应用日益广泛。通过实时监控、数 据分析以及不断学习和优化的算法,这些技术为提高 防治效果和作业效率提供了有力支持。

  利用云计算和边缘计算技术,实现对作业过程的 实时监控和数据分析。通过不断学习和优化算法,提 高防治效果和作业效率。在实际应用中,云计算平台 能够实现对作业过程的实时监控和数据分析。通过对 大量数据的处理和分析,系统能够不断学习和优化算 法参数,进一步提高防治效果和作业效率。此外,边 缘计算技术的应用也发挥了重要作用,它能够在无人 机端进行实时数据处理和分析,减少了数据传输的延 迟和带宽需求。

  3 总结

  有害生物飞机防治智能监管关键技术的应用在提 高防治效果、作业效率和环保性等方面具有显著优势。 随着技术的不断进步和应用领域的拓展,智能化的农 药喷洒技术将在更广泛的领域发挥重要作用,为农业生产的可持续发展作出更大的贡献。


参考文献

  [1] 唐仲智 . 有害生物飞机防治智能监管装置的关键技术应用 [J]. 农 业工程技术 ,2023.43(2):61-62.

  [2] 唐金玉 , 张棋 , 任柯伶等 . 基于 GIS 可视化的林业有害生物飞机防治指挥系统的研发与应用 [J]. 现代商贸工业 ,2021.42(1):154-155.

  [3] 张裕中 . 飞机施药防治林业有害生物质量监管关键技术探讨 [J]. 花卉 ,2020.(6):240-241.