第一章 緒論
第一節(jié) 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)概述 / 004
第二節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)裝置研究背景 / 005
第二章 農(nóng)用無人機(jī)噴頭的研制與應(yīng)用
第一節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)噴頭施藥技術(shù)發(fā)展 / 011
第二節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)變量施藥部件國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 / 012
一、變量施藥部件國內(nèi)研究現(xiàn)狀 / 012
二、變量施藥部件國外研究現(xiàn)狀 / 014
第三節(jié) 基于磁流變液的農(nóng)用噴頭技術(shù)研究 / 015
一、磁流變液簡介 / 015
二、磁流變液國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 / 015
三、磁流變液的磁化特性 / 016
四、磁流變液噴頭設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) / 018
第四節(jié) 傳統(tǒng)液力式噴頭噴施試驗(yàn)及分析 / 019
一、室內(nèi)液力式噴頭試驗(yàn) / 020
二、田間液力式噴頭試驗(yàn) / 025
三、液力式噴頭應(yīng)用分析 / 037
第五節(jié) 基于磁流變液的變量噴頭研發(fā) / 038
一、噴頭機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 038
二、磁場數(shù)值分析 / 041
三、線圈磁場仿真模擬 / 044
四、線圈參數(shù)的確定 / 047
第六節(jié) 基于磁流變液的變量噴頭研發(fā)的室內(nèi)測試 / 049
一、磁流變液變量噴頭流量特性 / 049
二、磁流變液噴頭霧滴粒徑特性測試 / 052
三、線圈電壓對噴頭霧滴粒徑的影響 / 055
第七節(jié) 基于磁流變液的變量噴頭研發(fā)的室外測試 / 057
一、試驗(yàn)材料 / 057
二、試驗(yàn)方法 / 059
三、試驗(yàn)結(jié)果 / 060
第三章 農(nóng)用無人機(jī)靜電噴霧系統(tǒng)的研制與應(yīng)用
第一節(jié) 靜電噴霧技術(shù)理論研究 / 067
一、靜電噴霧技術(shù)簡介 / 067
二、霧滴荷電理論 / 067
三、靜電噴霧系統(tǒng)理論分析 / 082
第二節(jié) 國內(nèi)外靜電噴霧技術(shù)研究現(xiàn)狀 / 088
一、國內(nèi)靜電噴霧技術(shù)的研究現(xiàn)狀 / 088
二、國外靜電噴霧技術(shù)的研究現(xiàn)狀 / 091
第三節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)靜電噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì) / 094
一、旋流式靜電噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 094
二、旋流靜電噴嘴電極和電極座設(shè)計(jì) / 096
三、高壓靜電連接方式 / 097
四、農(nóng)用無人機(jī)靜電噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 098
第四節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)旋流式靜電噴霧系統(tǒng)的測試 / 098
一、旋流式靜電噴嘴霧化性能測試試驗(yàn) / 098
二、旋流靜電噴嘴荷電效果測試試驗(yàn) / 102
三、旋流靜電噴嘴沉積效果試驗(yàn) / 105
四、靜電噴霧系統(tǒng)的室外作業(yè)效果試驗(yàn)研究 / 108
第五節(jié) 基于空中回路的農(nóng)用無人機(jī)航空靜電噴霧試驗(yàn)臺構(gòu)建 / 112
一、航空靜電噴霧系統(tǒng)的基本組成 / 112
二、高壓靜電發(fā)生器 / 113
三、時(shí)間繼電器與開關(guān)控制電路 / 115
四、水箱的選擇 / 116
第六節(jié) 基于空中回路的農(nóng)用無人機(jī)航空靜電噴霧理論研究 / 117
一、空中回路航空靜電噴霧靜電學(xué)物理模型 / 117
二、理論驗(yàn)證試驗(yàn) / 118
三、荷電霧滴軌跡探究試驗(yàn) / 124
第四章 農(nóng)用無人機(jī)作業(yè)效果室內(nèi)檢測平臺搭建
第一節(jié) 農(nóng)用無人機(jī)作業(yè)效果影響因素及檢測方法 / 131
一、霧滴粒徑 / 131
二、農(nóng)用無人機(jī)航空噴施霧滴飄移影響因素分析 / 133
三、霧滴粒徑檢測方法 / 136
第二節(jié)　室內(nèi)霧滴沉積效果試驗(yàn)平臺的搭建和試驗(yàn) / 140
一、霧滴沉積效果試驗(yàn)平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 140
二、霧滴沉積效果試驗(yàn)平臺機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 150
三、霧滴沉積效果試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) / 162
四、室內(nèi)外霧滴沉積效果試驗(yàn)極差分析 / 204
第三節(jié)　風(fēng)洞風(fēng)速及霧滴粒徑對噴嘴霧滴飄移的影響 / 212
一、材料與方法 / 212
二、試驗(yàn)設(shè)計(jì) / 215
三、結(jié)果與分析 / 218
第四節(jié) 風(fēng)洞條件下風(fēng)速及霧滴粒徑對農(nóng)用無人機(jī)霧滴飄移的影響 / 225
一、材料與方法 / 225
二、試驗(yàn)設(shè)計(jì) / 227
三、結(jié)果與分析 / 230
第五章 基于風(fēng)洞平臺的無人機(jī)作業(yè)參數(shù)檢測試驗(yàn)研究
第一節(jié) 風(fēng)洞平臺試驗(yàn)概述 / 243
第二節(jié) 國內(nèi)外農(nóng)用無人機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)研究現(xiàn)狀 / 243
一、國外農(nóng)用無人機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)研究現(xiàn)狀 / 243
二、國內(nèi)農(nóng)用無人機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)研究現(xiàn)狀 / 244
第三節(jié) 兩種類型噴頭的風(fēng)洞試驗(yàn)霧滴沉積效果 / 246
一、兩種類型噴頭的數(shù)值模擬仿真 / 246
二、兩種類型噴頭的風(fēng)洞試驗(yàn)及與模擬結(jié)果的對比分析 / 269
三、四旋翼無人機(jī)數(shù)值模擬仿真 / 278
第四節(jié) 極飛P20 植保無人機(jī)大田試驗(yàn) / 298
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì) / 299
二、試驗(yàn)結(jié)果及處理 / 301
第六章 農(nóng)用無人機(jī)風(fēng)場特性檢測裝置與應(yīng)用
第一節(jié) 機(jī)械式測風(fēng)法 / 309
一、風(fēng)杯式測風(fēng)儀 / 309
二、葉輪式測風(fēng)儀 / 310
第二節(jié) 超聲波式測風(fēng)法 / 310
第三節(jié) 散熱率式測風(fēng)法 / 311
第四節(jié) 光學(xué)式測風(fēng)法 / 312
一、激光多普勒測速 / 312
二、粒子成像測速 / 312
第五節(jié) 風(fēng)壓式測風(fēng)法 / 313
第六節(jié) 基于皮托管的風(fēng)速檢測試驗(yàn)設(shè)計(jì) / 314
一、風(fēng)速檢測系統(tǒng)總體布局 / 314
二、風(fēng)速檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 / 315
三、風(fēng)速檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) / 316
四、風(fēng)速檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)部分設(shè)計(jì) / 316
第七節(jié) 基于皮托管的傳感器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證 / 319
一、傳感器外廓風(fēng)速干擾對比試驗(yàn)分析 / 319
二、傳感器的誤差來源分析與修正 / 321
三、傳感器的標(biāo)定試驗(yàn) / 324
四、低風(fēng)速測量模型的擬合優(yōu)化 / 328
五、傳感器的一致性檢驗(yàn) / 333
第八節(jié) 基于皮托管傳感器的兩種風(fēng)場檢測試驗(yàn) / 335
一、無人機(jī)旋翼風(fēng)場對比檢測試驗(yàn) / 335
二、田間風(fēng)場檢測試驗(yàn) / 337
三、試驗(yàn)結(jié)果分析 / 339
第七章 農(nóng)用無人機(jī)風(fēng)幕式防飄移裝置與應(yīng)用
第一節(jié) 氣流輔助式防飄移噴霧技術(shù) / 347
一、機(jī)械式罩蓋噴霧技術(shù) / 347
二、風(fēng)送式防飄移噴霧技術(shù) / 347
三、風(fēng)幕式防飄移噴霧技術(shù) / 348
第二節(jié) 風(fēng)幕式防飄移噴霧技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 / 350
一、風(fēng)幕式防飄移噴霧技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 / 350
二、風(fēng)幕式防飄移噴霧技術(shù)國外研究現(xiàn)狀 / 352
第三節(jié) 風(fēng)幕式防飄移裝置設(shè)計(jì) / 353
一、風(fēng)幕布置筒設(shè)計(jì) / 353
二、風(fēng)機(jī)選型 / 354
三、風(fēng)幕裝置連接件設(shè)計(jì) / 356
四、電機(jī)調(diào)速器選型 / 360
五、裝置零部件加工及裝配 / 361
第四節(jié) 風(fēng)幕布置筒的仿真分析 / 362
一、CFD 模擬技術(shù) / 362
二、前處理和求解 / 365
三、后處理及結(jié)果分析 / 367
四、風(fēng)幕布置筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化及仿真分析 / 371
第五節(jié) 風(fēng)幕裝置性能試驗(yàn)和田間試驗(yàn) / 373
一、風(fēng)幕裝置性能試驗(yàn) / 373
二、田間試驗(yàn) / 376
第八章 農(nóng)用無人機(jī)授粉技術(shù)
第一節(jié) 國內(nèi)外農(nóng)用無人機(jī)水稻授粉技術(shù)研究現(xiàn)狀 / 392
一、國內(nèi)農(nóng)用無人機(jī)水稻授粉技術(shù)研究現(xiàn)狀 / 392
二、國外農(nóng)用無人機(jī)水稻授粉技術(shù)研究現(xiàn)狀 / 394
第二節(jié) 基于高速攝影機(jī)捕捉水稻花粉運(yùn)動(dòng)軌跡的試驗(yàn) / 394
一、設(shè)置高速攝像機(jī)參數(shù) / 396
二、粉筆灰運(yùn)動(dòng)圖像的獲取與處理 / 397
三、試驗(yàn)分析與總結(jié) / 399
第三節(jié) 小型風(fēng)洞試驗(yàn)分析理論環(huán)境下的花粉運(yùn)動(dòng)趨勢 / 399
一、風(fēng)洞氣流特性對花粉的影響 / 399
二、試驗(yàn)方法 / 400
三、試驗(yàn)材料與設(shè)備 / 401
四、數(shù)據(jù)采集 / 402
五、數(shù)據(jù)分析與處理 / 405
第四節(jié) 田間小型無人機(jī)水稻花粉分布試驗(yàn) / 412
一、無人機(jī)風(fēng)場特性分析 / 412
二、花粉運(yùn)動(dòng)分析 / 413
三、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) / 415
四、數(shù)據(jù)采集 / 417
五、小型風(fēng)洞試驗(yàn)與田間小型無人機(jī)花粉分布試驗(yàn)簡易分析 / 423
第九章　農(nóng)用無人機(jī)撒播技術(shù)
第一節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)撒播技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 / 429
一、國內(nèi)農(nóng)用無人機(jī)撒播技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 / 429
二、國外農(nóng)用無人機(jī)撒播技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 / 431
第二節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)撒播裝置的研發(fā)與設(shè)計(jì) / 433
一、裝置總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) / 433
二、裝置關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) / 433
三、裝置標(biāo)準(zhǔn)件選型 / 440
四、裝置控制系統(tǒng)元件選型 / 441
五、裝置零部件加工裝配 / 443
六、裝置工作原理 / 443
第三節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)撒播裝置仿真技術(shù)的研發(fā)設(shè)計(jì) / 445
一、仿真目的及仿真方法步驟 / 445
二、農(nóng)業(yè)顆粒物料的仿真構(gòu)建 / 445
三、裝置運(yùn)行狀態(tài)仿真 / 448
四、裝置定點(diǎn)撒播仿真 / 457
五、裝置移動(dòng)撒播仿真 / 465
第四節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)撒播裝置研發(fā)的驗(yàn)證 / 471
一、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) / 471
二、撒播裝置移動(dòng)撒播試驗(yàn) / 476
第十章　多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)
第一節(jié)　不同類型農(nóng)用無人機(jī)簡介 / 485
第二節(jié)　電動(dòng)多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù) / 486
第三節(jié)　多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 / 486
一、多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)國外研究現(xiàn)狀 / 486
二、多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 / 488
第四節(jié)　多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)模型構(gòu)建 / 492
一、定載荷多旋翼農(nóng)用無人機(jī)功率能耗模型的構(gòu)建 / 492
二、變載荷飛行作業(yè)狀態(tài)能源載荷匹配模型的構(gòu)建 / 492
第五節(jié)　多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配分析 / 493
一、能效最優(yōu)電機(jī)選擇 / 493
二、無人機(jī)能源載荷匹配優(yōu)化設(shè)計(jì) / 493
第六節(jié)　多旋翼農(nóng)用無人機(jī)能源載荷匹配技術(shù)試驗(yàn) / 497
一、能效最優(yōu)電機(jī)選擇 / 497
二、多旋翼農(nóng)用無人機(jī)設(shè)計(jì)軟件 / 499
三、無人機(jī)能源載荷匹配優(yōu)化設(shè)計(jì) / 500
四、功率能耗試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析 / 502
五、四旋翼無人機(jī)電機(jī)效率試驗(yàn) / 510
六、定載荷多旋翼農(nóng)用無人機(jī)耗電量試驗(yàn) / 513
七、定載荷長航時(shí)八旋翼農(nóng)用無人機(jī)續(xù)航試驗(yàn) / 515
第十一章　農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)
第一節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)研究背景 / 523
第二節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)所涉難點(diǎn)、重點(diǎn) / 524
一、農(nóng)田作業(yè)環(huán)境復(fù)雜 / 524
二、農(nóng)田障礙物類型復(fù)雜 / 524
三、作業(yè)視場避障分區(qū) / 525
第三節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 / 526
一、國外農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 / 526
二、國內(nèi)農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 / 527
三、農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)的應(yīng)用 / 529
第四節(jié)　農(nóng)用無人機(jī)避障技術(shù)的研究方向 / 533
一、多種傳感器組合避障形式 / 533
二、實(shí)時(shí)性主動(dòng)避障技術(shù) / 533
三、避障輔助系統(tǒng)開發(fā)及避障流程標(biāo)準(zhǔn)化 / 533
第十二章　展望
第一節(jié)　我國植保無人機(jī)現(xiàn)階段存在的問題 / 541
一、植保無人機(jī)相關(guān)技術(shù)研究滯后 / 541
二、植保無人機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不足 / 542
三、植保無人機(jī)監(jiān)督管理不足 / 543
第二節(jié)　植保無人機(jī)未來發(fā)展趨勢分析 / 544
一、市場前景 / 544
二、植保無人機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢 / 544
三、植保無人機(jī)作業(yè)服務(wù)模式 / 545
第三節(jié)　結(jié)語 / 545
  （見附件）