[發(fā)明專利]一種適用于山地丘陵的無人機煙劑噴施系統(tǒng)及噴施方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711367320.0
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108552149B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 蘭玉彬;蒙艷華;姚偉祥;王國賓;王娟;李繼宇;金濟;黃華盛
• 申請（專利權）人: 華南農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: A01M9/00
• 分類號: A01M9/00;B64D1/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

本發(fā)明公開了一種適用于山地丘陵的無人機煙劑噴施系統(tǒng)及噴施方法，所述無人機煙劑噴施系統(tǒng)包括遙感模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、噴施模塊以及數(shù)控模塊，其中，所述遙感模塊包括圖像采集裝置和圖像傳輸系統(tǒng)；所述環(huán)境監(jiān)測模塊包括設置在地面的區(qū)域監(jiān)測氣象站和設置在無人機上的無人機氣流擾動監(jiān)測裝置；所述噴施模塊包括藥劑箱、煙霧發(fā)生器、煙劑變量霧化噴頭以及將藥劑箱中的煙劑農(nóng)藥依次輸送至煙霧發(fā)生器和煙劑變量霧化噴頭的輸送機構；所述數(shù)控模塊用于接收信息、制作3D圖像、規(guī)劃飛行路徑以及控制噴施煙劑農(nóng)藥的量。所述無人機煙劑噴施系統(tǒng)可以通過無人機攜帶煙劑農(nóng)藥對山地丘陵的果園內(nèi)的果樹精準噴施煙劑農(nóng)藥。

技術領域

本發(fā)明涉及精準農(nóng)業(yè)航空技術領域，尤其涉及一種適用于山地丘陵的無人機煙劑噴施系統(tǒng)及噴施方法。

背景技術

精準農(nóng)業(yè)航空技術是利用飛機搭載各種技術和數(shù)據(jù)信息工具來實現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)率的最大化的一種技術。主要包括作物精準施藥、授粉、播種、施肥、航空遙感、農(nóng)情監(jiān)測分析、定位導航等研究內(nèi)容。精準農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的潮流，也是中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設的重要組成部分。

因無人機具有可垂直起降、適應性強、作業(yè)效率高、突擊能力強、操作靈活等優(yōu)點，利用無人機在農(nóng)林果業(yè)上進行航空施藥作業(yè)現(xiàn)如今變得越來越常見。無人機施藥方式多為液體農(nóng)藥霧化噴施，但在一些山地丘陵的果樹種植區(qū)，無人機液體農(nóng)藥噴施倒顯得不是那么方便，其一些不足之處也顯現(xiàn)了出來。例如山地地形環(huán)境復雜，果樹種植分散且樹葉較為繁密，無人機液體農(nóng)藥霧化效果很差，同時因其載藥量有限、畝用藥量有限，很難保證液體農(nóng)藥能精準的噴施到每棵果樹的各個部位。此外，液體農(nóng)藥是兌水調(diào)配，山地用水也是一個難題，水源很難在山地運輸，要消耗大量的人力物力，也會影響作業(yè)效率，從而影響山地丘陵果樹病蟲害的防控進度。

煙劑農(nóng)藥又稱煙熏劑、煙霧劑，是森林、果園及蔬菜產(chǎn)區(qū)普遍推廣使用的一種農(nóng)藥劑型，無需用水，通過燃燒產(chǎn)生煙霧對受害植株產(chǎn)生作用。煙霧的無孔不入和熏蒸特性，能有效解決噴灑處理收效低的問題，大大減少農(nóng)藥用量、操作人員農(nóng)藥吸入量及農(nóng)作物農(nóng)藥殘留量，是山地丘陵果園病蟲害防治較為合適的手段。通過無人機但煙劑農(nóng)藥若使用不當也會產(chǎn)生煙害，例如傳統(tǒng)的人工在地頭噴煙就會產(chǎn)生很大的飄移，極易對大氣造成污染，同時損失藥效。若將無人機與煙劑農(nóng)藥進行配合使用，利用無人機對果園精準噴施煙劑農(nóng)藥，必將大大減輕煙害問題。例如授權公告號為CN206612069.U的實用新型專利公告了“一種適用于無人機的噴煙噴霧系統(tǒng)”，通過利用無人機中的燃料燃燒室產(chǎn)生的高溫高壓煙氣與煙霧霧化噴頭噴出霧化藥劑相遇混合成氣化藥劑，并通過噴藥管噴施到果樹上。然而這種方式很容易受到地形、天氣等因素的影響，使得無人機不能精準地將氣化藥劑精準噴施在植株上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供了一種適用于山地丘陵的無人機煙劑噴施系統(tǒng)，該無人機煙劑噴施系統(tǒng)可以通過無人機攜帶煙劑農(nóng)藥對山地丘陵的果園內(nèi)的果樹精準噴施煙劑農(nóng)藥。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應用該無人機煙劑噴施系統(tǒng)的噴施方法。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是：

一種適用于山地丘陵的無人機煙劑噴施系統(tǒng)，包括遙感模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、噴施模塊以及數(shù)控模塊，其中，

所述遙感模塊設置于無人機上，該遙感模塊包括圖像采集裝置和圖像傳輸系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置用于對施藥區(qū)域進行遙感信息采集，所述圖像傳輸系統(tǒng)用于將遙感信息通過無線通訊的方式回傳至數(shù)控模塊；

所述環(huán)境監(jiān)測模塊包括設置在地面的區(qū)域監(jiān)測氣象站和設置在無人機上的無人機氣流擾動監(jiān)測裝置，其中，所述區(qū)域監(jiān)測氣象站用于實時監(jiān)測施藥區(qū)域整體氣象條件，所述無人機氣流擾動監(jiān)測裝置用于檢測作業(yè)過程中無人機周圍氣流擾動情況；所述區(qū)域監(jiān)測氣象站監(jiān)測到的施藥區(qū)域整體氣象條件信息以及無人機氣流擾動監(jiān)測裝置監(jiān)測到的無人機周圍氣流擾動情況信息通過無線通訊的方式回傳至數(shù)控模塊；