多旋翼无人机旋翼下方风场对航空喷施雾滴沉积的影响

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1、２０１７年８月农业机械学报第４８卷第８期ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１７．０８．０１１多旋翼无人机旋翼下方风场对航空喷施雾滴沉积的影响１，２１，２３１，２４５陈盛德兰玉彬ＢＲＡＤＬＥＹＫＦ李继宇刘爱民毛越东（１．华南农业大学工程学院，广州５１０６４２；２．国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心，广州５１０６４２；３．美国农业部农业研究服务局，大学城ＴＸ７７８４５；４．湖南隆平种业有限公司，长沙４１０００６；５．深圳高科新农技术有限公司，深圳５１８０５７）摘要：风场是影响航空喷施雾滴沉积分布特性的重要因素之

2、一。为了揭示多旋翼无人机旋翼下方风场对雾滴沉积分布的影响机理，通过无人机旋翼风场测量系统测量多旋翼电动无人机旋翼下方的风场分布，同时结合航空喷施雾滴在水稻冠层的沉积情况，分析旋翼下方Ｘ、Ｙ、Ｚ３个方向的风场对雾滴沉积分布的影响，并对试验结果进行了方差分析和回归分析。结果表明：在无人机旋翼下方３向风场中，Ｘ和Ｙ向风速对有效喷幅区内雾滴沉积量的影响不显著，Ｚ向风速的影响极显著；Ｘ向风速对有效喷幅区内雾滴沉积穿透性的影响不显著，Ｙ和Ｚ向风速的影响分别为显著和极显著；Ｘ和Ｙ向风速对雾滴沉积飘移的影响均不显著，Ｚ向风场的影响显著；且当水平方向上Ｘ、Ｙ

3、向风速峰值越小、垂直方向上Ｚ向风速峰值越大时，雾滴沉积均匀性越好，最佳值达到３６４４％。另外，有效喷幅区内雾滴沉积量与因素Ｚ向风速之间的回归模型及有效喷幅区内雾滴沉积穿透性与因素Ｙ和Ｚ向风速之间的回归模２型的决定系数Ｒ分别为０８６８和０８４２，表明模型可以为实际作业提供指导。关键词：多旋翼无人机；旋翼下方风场；雾滴沉积中图分类号：Ｓ４９文献标识码：Ａ文章编号：１０００１２９８（２０１７）０８０１０５０９ＥｆｆｅｃｔｏｆＷｉｎｄＦｉｅｌｄｂｅｌｏｗＲｏｔｏｒｏｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＡｅｒｉａｌＳｐｒａｙｉｎｇＤｒｏｐｌｅｔ

4、ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎｂｙＵｓｉｎｇＭｕｌｔｉｒｏｔｏｒＵＡＶ１，２１，２３１，２４５ＣＨＥＮＳｈｅｎｇｄｅＬＡＮＹｕｂｉｎＢＲＡＤＬＥＹＫＦＬＩＪｉｙｕＬＩＵＡｉｍｉｎＭＡＯＹｕｅｄｏｎｇ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ２．ＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＡｖｉａｔｉｏｎＰｅｓｔｉｃｉｄｅｓＳｐｒａｙｉ

5、ｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮＰＡＡＣ），Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ３．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＳｅｒｖｉｃｅ，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＣｏｌｌｅｇｅＳｔａｔｉｏｎＴＸ７７８４５，ＵＳＡ４．ＨｕｎａｎＬｏｎｇｐｉｎｇＳｅｅｄＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００６，Ｃｈｉｎａ５．ＳｈｅｎｚｈｅｎＨｉｔｅｃｈＮｅｗＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕｒ

6、ｒｅｎｔｌｙ，ｓｔｕｄｉｅｓａｂｏｕｔａｅｒｉａｌｓｐｒａｙｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｕｎｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ（ＵＡＶ）ｉｎＣｈｉｎａｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｅｒｉａｌｓｐｒａｙｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ（ｆｌｉｇｈｔｈｅｉｇｈｔａｎｄｆｌｉｇｈｔｖｅｌｏｃｉｔｙ）ｏｆｓｉｎｇｌｅｒｏｔｏｒＵＡＶｏｎｄｒｏｐｌｅｔｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｉｎｆａｃｔ，ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｔｈａｔａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｄｒｏｐｌｅｔｄｅｐｏ

7、ｓｉｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｅｒｉａｌｓｐｒａｙｉｎｇｉｓｔｈｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｂｅｌｏｗｔｈｅＵＡＶｒｏｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｍａｄｅｕｐｏｆｗｉｎｄｆｉｅｌｄｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｒｏｔａｔｉｎｇｒｏｔｏｒａｎｄｗｉｎｄｆｉｅｌｄｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗｉｎｄｆｉｅｌｄｂｅｌｏｗａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵＡＶｒｏｔｏｒｎｅｅｄｓｔｏｂｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆａｅｒｉａｌｓｐｒａｙｉｎｇｄｒｏ

8、ｐｌｅｔｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｍｕｌｔｉｒｏｔｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃＵＡＶｄｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅ