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農業領域的“戰斗機”

在農業科技高速發展的浪潮中，航空施藥設備因其節水節藥能力強、省時省力效率高，成為田間地頭的“新寵”，在我國呈井噴式發展，是科技賦能農作物管理環節的重要方式之一。

植保無人機作業

經過農業航空設備百花齊放般發展后，現如今，行業更關注的是縱深研究，施藥的噴霧質量就是其中之一，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的病蟲害防治效果和農藥利用效率。

當前我國農業航空施藥地面藥液沉積監測技術較為落后，缺乏施藥質量管控設備和專用儀器，人工統計霧滴粒徑費時費力精度較低。構建藥液沉積監測網絡,實現藥液快速精準檢測，對于加速農業航空智能化、數字化創新，為農業航空高質量發展提供不小的助力。

重磅！農業航空裝備數字化、智能化轉型——航空精準施藥霧滴沉積檢測系統成功應用！

北京農業智能裝備技術研究中心研究員張瑞瑞，研究突破了變介電常數傳感器技術、圖像處理技術和基于熒光分析的連續采樣檢測技術，研發了“航空施藥質量檢測系統”，可以高效檢測霧滴覆蓋密度、粒徑譜、噴施率、均勻度等關鍵參數指標，為藥液沉積質量綜合評價提供了完備技術手段，并成功進行了大范圍應用。

航空精準施藥霧滴沉積檢測系統的四個組成部分：

1、在測試區域布置霧滴沉積監測傳感器網絡，采集沉積點上霧滴沉積量，分析霧滴沉積/蒸發過程，實時獲取地面噴施率，網絡容量大于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原理的藥液沉積參數實時測量方法，創制了藥液沉積監測傳感器網絡，現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場監測霧滴沉積實時發現漏噴和錯噴區域，事后補噴成本較高的問題。此外，傳感器網絡可以大面積實時監測藥液霧滴沉積/蒸發全過程，也為藥效評估和施藥過程控制提供有效的數據支持。

藥液沉積實時檢測傳感器網絡

2、使用基于圖像處理的樣點霧滴沉積參數檢測軟件處理水敏試紙，根據采樣點上承載的沉積痕跡，利用iDAS PRO（霧滴沉積分析系統），采用圖像形態學技術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，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鍵指標參數，解決了現有施藥沉積痕跡圖像處理系統難以分離重疊霧滴、霧滴粒徑檢測精度較低等問題

iDAS PRO霧滴沉積分析系統

3、使用霧滴沉積連續采樣分析儀掃描采樣帶，根據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，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。

霧滴沉積連續采樣分析儀

應用霧滴沉積連續采樣分析儀獲取連續霧滴覆蓋密度

熒光示蹤藥液漂移沉積質量連續采樣工作原理

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

智慧農業

2021年《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》即中央一號文件指出，發展智慧農業，并強調強化創新驅動發展，實施農業關鍵核心技術攻關行動，培育一批農業戰略科技創新力量。

現代科技賦能智慧農業，也正在一步步將農民從田間地頭解放出來。在助力鄉村振興的道路上，智慧農業必將發揮重要作用。