配套于飞行器上的天敌载体释放装置设计与试验研究

发布时间：2020-10-23 13:32

　　 生物防治为一种利用生物之间的相互制约关系来防治害虫的植保方法,现有的生物防治方法中释放天敌昆虫为主要手段,但因其落后的释放方式使其得不到充分发展。相比于国内人工释放为主的释放方法,国外少有的机械释放方式也多为地面机械,且释放装置不考虑保护天敌活性,降低了释放效果,同时受地形很大限制。因此,本文进行了一种搭载于无人机的天敌载体释放装置的设计与研究。从保护天敌活性的目的出发,提出了一种利用球形载体承载天敌,通过释放球形载体达到间接释放天敌的目的,并围绕天敌载体及释放效果进行一系列相关研究。本文主要研究内容如下:(1)搭载于无人机的天敌载体自动化释放装置设计基于定区域大规模抛洒的需要,设计了搭载于无人机上的球体载体的自动化释放装置,该装置从储存机构,释放机构以及释放方案选择和控制系统设计考虑,对比现有的释放球体的装置,最终确定了螺旋送球轨道储球,采用连续送球模式,间断推杆推球模式,配合无人机飞行速度,在考虑释放量和天敌活动范围的基础上,合理安排释放速度和飞行速度。(2)球体下落运动和下落空气阻力研究利用余弦方向矩阵和摄像机标定结合推导出空间物体位姿和图片信息对应关系,得到相机内外参数。经高速摄像以1000fps的拍摄频率拍摄球体在不同体积和不同偏心状态下下落过程,得出了不同状态下的球体在下落过程中的具体运动情况,并结合高速摄像拍摄,预测落点位置;利用物料悬浮试验台,研究球体的体积和表面粗糙度两特性对其在空气中运动所受空气阻力大小的影响,得出了体积和表面粗糙程度与空气阻力系数成正比的结论。(3)无人机下洗流场风速实际测量为减少旋翼风对抛洒作业的影响,研究了无人机旋翼下方风速分布规律。利用手持式热线风速仪对用于搭载的F-80型单旋翼植保无人机进行下洗流场的风速规律情况进行了研究,得到无人机机翼下两个高度下分别的11个采样点的X、Y、Z轴三个方向的风速值,并对比前人仿真结果,得出了无人机下洗流场旋翼下方风速以旋转中心对称,且旋转中心正下方风速很小,几乎为零的结论,为使落球受下洗流场风速的影响最小,应把释放装置搭载于无人机正下方位置。(4)大田抛洒实验在上述风速研究的基础上,将装置搭载于旋翼正下方后进行实际的大田抛洒作业,沿无人机飞行方向在地面建立坐标系,飞行作业完成后进行测点记录,观察偏移状况,验证本文提出方案的可行性,并对比预测落点位置,分析偏移造成的原因。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S251
【部分图文】：

方式和自重与振动结合释放方式，还有一些利用旋转装置的，其中释放装置主要搭载于地面行走机械，如拖拉机，少械完成抛洒工作。释放装置装置风力的来源主要为鼓风机，通过控制旋转叶片旋转速接控制释放距离[22-23]，意大利学者 Fabio Pezzi 等 2015 年提天敌释放装置，如图 1.1 所示，该装置由储虫（天敌）器、置和空气扩散器组成。该装置的工作原理为：储虫器中存储得电吸和，使固定在电磁铁上的堵在储虫器出口处的顶针敌落入空气扩散器被风机提供的风力吹出装置完成释放任务了不同风力大小，天敌释放的纵向距离与横向距离的相关情的存活性，研究证明，释放机构在完成释放作业时也要考虑机构对天敌存活行有很大的影响。

(a) (b)图 1.2 一种搭载于拖拉机上的机械释放装置Fig.1.2 A mechanical release device mounted on a tractor空中机械振动释放方式[13]，如 2014 年墨西哥学者 Ruben Leal Mubarqui 等设计了一种搭载与飞机上的机械释放装置，如图 1.3 所示，该装置除了与其他释放装置相同具有天敌储存器之外，不同的是该装置还具有由计算机自动控制开关的振动器和储存器开口闸门，全自动化完成释放任务，值得一提的是作者根据释放

图 1.3 一种搭载与飞机上的机械释放装置Fig.1.3 A mechanical release device on an aircraft装置的设计准则节关于天敌特性及国内外天敌释放方式发展的研究的设计准则：。释放天敌的目的是希望得到以虫治虫的效果，既达免了化学防治方法带来的环境污染和影响人类身体健性保存完整，才能使生物防治的有效性得到保证。这置不能损害天敌活性。放的需求。实现机械化释放的目的就是要解放劳动力放天敌。这就要求所设计的机械释放装置要满足大规释放。根据很多学者的研究，天敌活体具有移动特性
【参考文献】

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本文编号：2853104