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1、国家烟草专卖局行业标准项目Il公草病虫害防治技术规程一无人机法技术报告烟草病虫害防治技术规程一无人机法标准项目起草组2024年4月1项目来源12立项依据及目标13技术路线24研究内容35研究成果45.1 项目相关资料收集45.2 植保无人机在不同生态条件下的机械配置技术规范45.3 植保无人机防治烟草病虫害技术参数105.4 室内超算模拟环境因素对施药效果的影响275.5 植保无人机防治烟草病虫害技术研究与效果评价576经济效益分析616.1 计算依据616.2 效益分析626.3 社会效益62Il公草病虫害防治技术规程无人机法技术报告1项目来源2021年12月3日，国家烟草专卖局印发了国家烟
2、草专卖局关于印发2021年度烟草行业标准项目计划（第二批）的通知（国烟科【2021】169号），烟草病虫害防治技术规程无人机法作为本次行业标准制定计划下达，项目类别为:YC/T制定，合同号：2021B030；牵头承担单位：中国烟草总公司贵州省公司；项目承担单位：贵州烟草投资管理有限公司、贵州省烟草科学研究院、中国农业科学院烟草研究所；协作单位：贵州省烟草公司安顺市公司、贵州大学；项目经费20万元，由牵头单位自筹；归口分技术委员会：农业分标委。2立项依据及目标无人机飞防技术是利用小型无人机为载体，在飞行器上搭载农药喷雾设备,通过引入精准定位系统和地理信息系统，以“云服务、大数据”为技术背景，实现
3、精准化作业。植保无人机作业效率高，可以快速、大规模、短时间内完成药剂的喷施，达到精准及时防控。植保无人机依托专业技术团队开展专业化烟草植保技术服务，配合精准预测预报，可以及时有效的将烟草病虫害的发生控制在有效的防治“窗口期,目前，烟草病虫害的防治还主要依靠人工机械喷施化学农药的方式，不仅存在作业难度大、人工成本高、农药残留污染严重、效率低等问题，而且极易造成作业人员发生中毒的现象，且随着新型城镇化、农业农村现代化的进程加快，农村人口加速流失与农村雇工难、用工贵的矛盾日益加剧，烟草病虫害的防治成本越来越高。同时由于我国烟区70%以上分布在以丘陵、山地地区，地块大小不一、不规则，更是加大了人工作业
4、难度和成本。植保无人机不受地形地貌限制，能够实现均匀作业，避免漏喷、重复喷施，适宜在地形复杂的山地烟田作业。同时植保无人机通过配药、装药后，植保无人机可以在防控人员操作下，自行喷药，防控人员可以避免长时间近距离地接触农药，可以降低人员农药中毒风险。植保无人机以其效率高、省时省工等优势,为高效、安全植保作业提供了有效途径。烟草是我国的重要经济作物之一，经济价值较高，病虫害造成的经济损失也比较大，烟草的主要害虫多以叶片和幼嫩茎杆为取食对象，直接影响烟叶产量和质量，造成经济损失。植保无人机飞防技术作为一项适应现代农业和现代植保需求的一项新型技术，在一定程度上弥补了传统施药技术的不足。但是植保无人机在
5、烟草作物上的应用研究较少，且没有统一的标准实施方案，由于烟草植株比较高大，叶片重叠遮盖较多，如果简单套用小麦、玉米等作物的飞行参数极易折损叶片给烟农造成损失，同时防治效果也难以达到预期目标，故而亟需制定适合在烟草上作业的无人机标准。本项目的成果可为植保无人机防治带来便利，节省烟农人工成本、省时省力、解决山区施药困难的难题。3技术路线通过田间试验确定了植保无人机防治烟草病虫害的作业参数优选与防效评价为重点，满足生产应用为目标的技术研究思路。项目组前期收集整理植保无人机研究成果，制定相关方案，针对植保无人机在烟草上的作业参数优化、防治效果评价，进一步试验验证，集成防治烟草病虫害无人机法技术规程，实
6、现利用植保无人机防治烟草病虫害的推广应用。详见图3-1。图3-1技术路线图4研究内容针对植保无人机防治烟草病虫害，项目组前期开展充分的资料查阅、组织论证试验可行性，在充分利用前人研究成果和室内超算模似的基础上，在贵州省烟科院福泉实验基地对飞行参数进行了试验验证，经对相关数据收集整理、专家组讨论后，形成烟草病虫害防治技术规程一无人机法（征求意见稿）。1.项目相关资料收集。对当前市场上普遍使用的植保无人机机械配置参数进行广泛收集整理、系统分析，对应需要的关键技术材料进行细致整理，为本项目试验方案的制定提供技术参考。2 .植保无人机在不同生态条件下的机械配置技术规范。根据烟田条件和防治面积，对市场上
7、主流植保无人机机械配置参数进行收集整理、系统分析；筛选无人机机型、喷头类型及数量等机械配置进行选择，确定不同生态条件下，适用于进行烟草病虫害防治的无人机机械配置规范，为烟农在利用植保无人机作业时，选择植保无人机机型提供指导意见。3 .室内超算模拟作业参数及环境因素对施药效果的影响。对四旋翼、六旋翼两款植保无人机利用计算机建模，通过对气流及风场的分布、风场及外部风力的相互影响的分析。以无人机气流场的产生机理和分布特点为切入点，从风场的角度去揭示造成喷洒效果不佳的原因，探究不同工况及环境因子对植保无人机喷洒效果的影响。4 .植保无人机防治烟草病虫害作业参数优选。以室内超算模似结果为依据、烟草大田期
8、病虫害为靶标，对植保无人机的飞行高度、飞行速度和施液量等作业参数进行优选，确定适合烟草在不同生长期和烟株不同冠层的防治范围和最佳作业参数。5 .植保无人机对烟草病虫害的防效监测与评价。针对筛选出的植保无人机在烟草上的作业技术参数和机械配置，对其防治效果进行评价和监测。5研究成果5.1 项目相关资料收集项目组前期重点围绕市场上使用的主流植保无人机机械配置及植保无人机在烟草上的应用研究成果，针对植保无人机作业参数优先、病虫害防治效果评价，进行收集整理归类，同时查阅国内同类技术标准及相关文献，建立资料信息库。5.2 植保无人机在不同生态条件下的机械配置技术规范5.2.1 适用于烟草作业的植保无人机类
9、型现阶段植保无人机类型繁多，按照动力来源，植保无人机一般可以分为燃油和电池两大类；按照机型结构，植保无人机一般可分为固定翼、单旋翼、多旋翼无人机。以燃油为动力的无人机供能资源获得容易，燃料以汽油混合物为主。荷载范围15-1501.,荷载能力足够强大，在田间飞行时间较长，单架次喷洒药剂范围较大。但油动植保无人机的燃料，含有柴油、机油等成分，如若废油燃烧不充分，将会引起废油喷洒在农作物表面，对农作物形成了污染。油动植保无人机其原理就如同汽车发电机，维修保养成本大，飞行200h-400h左右需更换发动机，售价很高，大功率植保无人机一般售价在30万-200万元。故而此类植保无人机并不适合在烟草上进行飞
10、行作业。电动植保无人机具有较高环保性、无环境污染、对农田作物无威胁。使用周期长，可达数万小时。操作便捷、维修简易。一般情况下，植保人员操作一星期后，便能够熟练操作电动植保无人机。电动植保无人机成本低廉，售价小于10万元的电动植保无人机各项性能均能满足大多数的作物作业需求。虽然电动植保无人机较油动植保无人机续航能力弱，单次作业面积为Ihm2,但电动植保无人机电池一般为可拆卸的，可配多块电池配合使用。综上所述，电动植保无人机更适合在烟草上作业。油动和电动植保无人机优缺点对比见表5-1。表5-1油动和电动植保无人机优缺点对比无人机类型优点缺点荷载能力强，续航时间长，单次作业面积购买、维修成本大，使用
11、周期短，操作油动无人机大，供能资源获得容易。难度大，对环境有一定污染，对作业环具有较高环保性，使用周期长，性价比境要求高。电动无人机高，购买、维修成本低，操作简便。续航时间短，单次作业面积较小。固定翼植保无人机机体模块化，具备简易、安全的起降系统，可按照多种模式自动执行飞行任务，航时较长，速度较快。不过购买费用高，成本投入大，对作业环境要求高，需要专门的开阔地用于起飞、降落，需固定机位跑道，无法实现悬停，同时对飞手要求高且合格的飞手数量少，不能满足现实的作业需求。单旋翼植保无人机旋翼大，飞行较稳定，风场统一、下压风场大，适合用于高杆作物、果树和较茂密作物的作业需求；但单旋翼植保无人机造价高，操
12、控难度较大，自主化操作程度低。电动多旋翼植保无人机操控简单、容易掌握、起落方便，不需要专门的飞行场地。现今多旋翼植保无人机价格低廉、体积小、重量轻、具备航线规划功能，可有效减少作业时重喷、漏喷造成的不良影响。且对人员素质要求较低，操作人员培训周期短。表5-2固定翼、单旋翼和多旋翼植保无人机优缺点对比购买成本高，对作业环境要求高，操作难度大，飞行不灵活，使用范围窄。造价高，适合作业作物类型少，操控难度较大，自主化操作程度低。续航时间短，飞行距离较短。无人机类型麻藤固定翼无人机飞行速度快，巡航面积大，续航时间长单旋翼无人机飞行较稳定，风场统一，适合高杆作物。价格低廉，体积小，重量轻，安全性好，多旋
13、翼无人机容易操作，智能化程度高，适应多种作业环境，具有很强的机动性。我国主产烟区大多为山地丘陵，无专门供植保无人机起飞的跑道，同时烟草作物叶片容易折断，若下压风场如果过大容易对烟株叶片造成损害，给烟农带来经济损失。结合表51和表5-2优缺点来看，成本低廉、操作简单、适应多种生态环境作业、体积小、重量轻等特点的电动多旋翼植保无人机较为适合在我国烟区进行病虫害防治作业。5.2.2 适用于烟草作业的植保无人机机械配置对植保无人机的类型进行了筛选，得出电动多旋翼植保无人机适用于烟草作业，但市面上电动多旋翼植保无人机种类也繁多，各种参数也各有不同，对现今市场上的主流电动植保无人机参数进行收集整理、专家讨
14、论得出在烟草上作业较为理想的机械配置。主要从喷头类型、性能参数（风场压力、定位精准度、夜航能力、仿地功能）等参数对市面上的电动多旋翼植保无人机进行综合分析。我国最大烟区为云南、第二大烟区为贵州，而云贵处于高原地区，海拔在400-3500米之间，在选用植保无人机时应考虑植保无人机的最大飞行海拔高度。在烟草生长的成熟期，白天温度较高（超过30以上）、药液蒸发量大，不合适进行喷药作业，需要在傍晚或夜间温度下降后进行作业，因此，具备夜航能力的植保无人机更适合在烟草上作业。我国烟区多山地丘陵、耕地破碎，因此，植保无人机应具有高精准的定位功能、仿地功能、自主避障功能。5.2.2.1 植保无人机喷头类型对烟
15、草作业效果的影响从喷头类型及数量来看，现今主流的植保无人机喷头类型多为离心喷头和压力喷头两类，喷头数量从216不等。压力喷头通过液泵产生的压力使药液通过喷头时在压力作用下破碎成细小雾滴，其成雾粒径主要受喷头压力及孔径的影响。压力喷头结构简单，药液下压压力大，雾滴雾化均匀性相对较差，喷洒可湿性粉剂时易造成喷头堵塞，无法远程操控制调节泵压来改变雾滴粒径，故而成本较为低廉。离心喷头通过电机带动喷头高速旋，通过离心力将药液分散成细小雾滴颗粒，成雾粒径主要受电机电压的影响，其产生的雾滴粒径小，雾化均匀，更容易精准控制喷洒流量，同时适用的农药种类更多。5.221.1试验设计为明确何种喷头类型更适合在烟草上
16、作业，选择两块（长X宽）为60mx20m的试验小区，在试验小区内布置三行，每行选6株烟作为取样点。在烟株上中下部叶布置雾滴测试卡和定性滤纸，分别用压力喷头和离心喷头在同一飞行高度3m、飞行速度4m/s、施液量301.h11?进行试验。植保无人机施药作业完成后，按序收集雾滴测试卡和定性滤纸，逐一放入密封袋，做好标记并检测雾滴密度、雾滴覆盖度、雾滴沉积量。522.1.2试验结果从实验结果来看（表5-3）,离心喷头在烟株上、中部叶片的雾滴密度满足表5-8的雾滴密度作业质量标准，在烟株下部叶时，重复1和重复3不满足雾滴密度作业质量标准中的非内吸性药剂施药标准，满足杀虫剂和内吸性杀菌剂的作业质量标准。压
17、力喷头的雾滴密度对于表5-8中的非内吸性杀菌剂作业质量标准在烟株上、中、下部叶均不满足，在烟株上部叶仅满足杀虫剂的作业质量标准，在烟株中下部叶的雾滴密度作业质量则更差，难以满足作业需求。同时离心喷头的雾滴沉积量、雾滴覆盖度的效果均好于压力喷头。从表5-4来看，植保无人机的喷头粒径需可调且范围应在10-300m,根据植保无人机喷头工作原理，离心喷头可调节雾滴粒径，而压力喷头不可调节雾滴粒径，故而在烟草上作业应选用离心喷头。表5-3不同喷头类型在烟株上的参数比较指标上部叶中部叶下部叶离心喷头压力喷头离心喷头压力喷头离心喷头压力喷头183.29.3829.27.6688.22.123.85.245.
18、611.610.1+3.5雾滴密度276.98.3723.48.2956.3I1.115.93.755.313.223.28.7(cm2)372.57.2722.76.0963.68.910.22.247.213.613.37.710.515+0.1470.3250.0740.5930.132O.383O.O980.4040.1070.2020.044沉积量(1.cm2)20.4410.1140.2680.1020.3460.248O.2I4O.O340.4940.0950.2510.05330.5480.0930.3070.1240.5000.1l10.1120.0410.5030.1740
19、.0890.024雾滴覆盖19.561.764.971.379.331.063.611.086.991.671.360.53度28.711.113.87+1.416.29+1.552.800.5488.661.523.44+0.81(%)39.11+1.194.15+1.888.31+1.512.37+0.5248.492.261.43+0.91表5-4植保无人机对不同生物靶标的雾滴最佳粒径农药类型（不同生物靶标）雾滴最佳粒径（m）飞行类害虫的杀虫剂10-50叶面爬行类害虫的杀虫剂40-100植物病害的杀菌剂30-150除草剂100-3005.2.3 不同数量旋翼植保无人机风场压力对烟草叶片折
20、损率的影响植保无人机的下冼风场虽有助于增强雾滴对作物的穿透性，但若下冼风场过大，容易对烟草叶片造成折损。烟草叶片在旺长期和成熟期易折断，因此要选择合适的植保无人机旋翼数量，探究植保无人机旋翼数量对烟草叶片折损率的影响。5.2.3.1 实验设计选择市场上应用最为广泛的四旋翼和六旋翼植保无人机进行实验，设置不同的飞行高度（3m、4m、5m）,选择六块实验小区，四旋翼和六旋翼植保无人机各3块实验小区，选取试验小区内的100株烟草并做好标记，记录好总烟草叶片数量（叶片长度大于20Cm则有效），烟叶折断后无法恢复的记为折损烟叶。分别用四旋翼和六旋翼植保无人机作业后记录折损烟叶。同时结合5.4室内风场超算
21、模拟结果分析不同旋翼对烟草叶片折损率的影响。5.2.3.2 实验结果从图5-1和图5-2的试验结果来看，在无风条件时，由于植保无人机相对气流运动速度高，风场到地面附近衰减较多，两款植保无人机飞行高度3m、飞行速度3ms的下压气流最强，但随着飞行高度和飞行速度的上升下压流场减弱。在顺风3级时，由于环境风速和飞行速度两者间差值较小，两款植保无人机的下压气流得到加强，因此在现实的植保作业过程中，植保无人机在适当的顺风中作业有利于提高施药效果。高度增加后风场到地面附近进一步扩散，因此总的影响范围会更大一些，但是相同强度下的影响宽度是不如3m高度的，即增加飞行高度，能够喷洒的面积更大，但是穿透力相对减弱
22、。同时四旋翼植保无人机下压流场分布比六旋翼植保无人机的均匀，且衰减程度也比六旋翼植保无人机的弱。结合表5-5来看，六旋翼植保无人机烟叶折损率反而比四旋翼植保无人机的高，这可能原因是四旋翼对称性更强、平衡性更好、下压流场分布更均匀，四旋翼植保无人机作业时烟草叶片受力均匀，叶片折损较少；而六旋翼植保无人机下压流场不均匀，导致烟草叶片受力不均匀，故而烟叶折损率较高。四旋翼植保无人机六旋翼植保无人机图5-1四旋翼和六旋翼植保无人机不同工况下压流场分布（俯视图）N发寞植保无人机（无WU六KItKi保无人机无风图5-2四旋翼和六旋翼植保无人机不同工况下压流场分布（正面图）表5-5四旋翼和六旋翼植保无人机在
23、不同飞行高度对烟草叶片折损率比较飞行高度（m）四旋翼烟叶折损率年）六旋翼烟叶折损率（为）3m29.5638.424m12.2717.415m7.228.665.3 植保无人机防治烟草病虫害技术参数植保无人机在烟草上的研究报道较少，由于烟草植株比较高大，叶片重叠遮盖较多，对于中下部叶片施药效果不理想，若飞行高度较低可能会对烟株叶片造成折损，故而需要对植保无人机在烟株上的作业参数进行优选。前人研究表明植保无人机的飞行高度和速度是影响作业质量的主要制约因素，不同的速度变化会带来不同的雾滴沉积分布，不同的高度变化会引起有效喷幅的变化等。植保无人机作业时，施液量越大作业效果越好，但相对来说农药残留和经济
24、成本高，故而在满足作业效果的同时，应减少施液量的使用。无人机作业防治农作物有害生物的效果取决于喷雾药液能否合理有效地沉积于靶标，而靶标上雾滴的沉积需要无人机选择合适的飞行高度、飞行速度和喷幅等。根据5.2部分的结论，选取符合5.2要求的电动多旋翼植保无人机为对象，在烟草伸根期、旺长期、成熟期进行了喷施试验，同在旺长期和成熟期筛选植保无人机在烟株不同部位的作业参数，采用了三因素三水平正交试验设计，探究电动多旋翼植保无人机对烟草不同生育期雾滴沉积效果的影响，以期筛选出植保无人机在烟草不同生育期发生病虫害喷施的最优作业参数，为烟草在不同生育期及不同部位病虫害的植保无人机防治研究奠定理论基础。5.3.
25、1 材料与方法供试电动多旋翼植保无人机基本参数：裸机约32kg、最大起飞重量67kg悬停精度：启用定位（水平10Cm,垂直10Cm）、药箱容积301.、作业载荷30kg、外形尺寸机臂折叠（长X宽X高）为126OmmX63OmmX620mm、螺旋桨数量4、喷头数量2、雾化粒径20-250n理论有效喷幅7-8m。其他试验设备包括风速检测仪、温湿度检测仪、订书机、密封袋、橡胶手套、口罩、记号笔等。532试验设计试验于贵州省烟草科学研究院福泉基地进行，试验品种k326,种植行距为1m0.6me试验时，选择气温低于30、相对湿度在40-90%、风速小于3.2m/s时的天气进行作业。在伸根期、旺长期、成熟
26、期三个时期选择对应的烟株高度开展试验。在烟草伸根期时，烟株高度应小于0.4m,在此阶段烟株叶片重叠遮盖不严重，故而只需在烟株叶片上部叶布置一张雾滴测试卡和定性滤纸即可；在烟草旺长期时，选择的旺长期烟株平均高度0.8m,此阶段烟株叶片之间已有相互遮盖重叠，故需在烟株离地面30cm和70Cm处的烟叶正反两面各布置一张雾滴测试卡和定性滤纸；在烟草成熟期时，结合烟草生育期时期特点，烟株平均高度120cm,此阶段烟株叶片相互遮盖重叠严重，需在烟株叶片距离地面30cm、70cmIlOcm处的叶片正反面各布置一张雾滴测试卡和水敏试纸。选择两块（长X宽）为60mx20m的试验小区，在试验小区中间位置布置三行，
27、每行间隔IOm,每行选6株烟作为取样点（图5-3）,共计18个取样点。在烟株叶基到叶尖1/2处分别布置一张定性滤纸和一张雾滴测试卡（用相片纸裁剪而成）。采用三因素三水平的正交试验设计共9个处理组。用诱惑红兑水作为显色剂加入植保无人机，然后设置飞行速度、飞行高度、施液量三个参数，并根据规划的飞行路径进行试验，每次作业完成后收集雾滴测试卡和统计烟叶折损率，作业参数如表5-6、表5-7所示。表5-6试验因子与水平水平因子飞行高度（m）A飞行速度（Ws）B施液量（Uhm?）C1331524422.535530表5-7正交试验方案试验编号飞行高度（m）飞行速度（ms）施液量（Uhm?）133152342
28、2.53353044322.55443064515753308541595522.5OoouooOoooooOoouoo亍方向图5-3正交实验雾滴采样点布置图5.3.3 数据采集与处理植保无人机作业完成后，统计折损的烟叶并带出烟田，然后按序收集雾滴测试卡和定性滤纸，逐一放入密封袋，并做好标记，雾滴测试卡按顺序摆放在扫描仪上，选择灰度扫描，在60OdPi下扫描并保存图片。使用DePoSitSCan得到雾滴密度、雾滴覆盖度、雾滴粒径。植保无人机施药作业完成后，按序收集雾滴测试卡和定性滤纸，逐一放入密封袋，并做好标记，雾滴测试卡按顺序摆放在扫描仪上，选择灰度扫描，在60OdPi下扫描并保存图片，使用
29、DePOSitSCan得到雾滴密度、雾滴覆盖度、雾滴粒径。向装有定性滤纸的自封袋中加入5m1.蒸储水,振荡摇匀5min致滤纸上的诱惑红全部洗入溶液之中,用带0.22m水系滤膜的注射器进行过滤处理,处理后的溶液用多功能酶标仪于波长514nm处测定其吸光度值。根据已测定的标准曲线计算洗脱液的浓度,进而根据洗脱液的体积,以及滤纸面积,按式计算单位面积上的沉积量(ugcm_(PSmP1.Pblk)XFCalXVdil()“即PsprayXAcol式中：式中：PSmPl样品的吸光值：Pblk空白对照的吸光值：FCa1.标准曲线斜率值；Vdii洗脱液的体积,单位为毫升(m1.)；ACH滤纸的面积,单位为平
30、方厘米(Cm2)；PSPmy为喷雾液吸光值。dep沉积量，单位为微克每平方厘米(1.cm2);PSmPl样品的吸光值；Pblk空白对照的吸光值；Fcal标准曲线的斜率值；Vdi1.洗脱液的体积,单位为毫升(m1.);ACol滤纸的面积,单位为平方厘米(Cm2);PSPray为喷雾液吸光值。数据分析过程中使用统计分析软件MinitaP进行极差分析、用Spss22进行方差分析、用Origin进行作图。5.3.4 结果与分析5.3.4.1 植保无人机在烟草伸根期作业参数筛选从表5-8、5-9来看，三个飞行高度和三个飞行速度均满足表5-8的作业质量要求。但施液量在151.hm2时，在喷施非内吸性杀菌剂
31、时雾滴密度仅为47.8滴/S?,不满足雾滴密度作业质量标准，仅满足杀虫剂和内吸性杀菌剂；从表5-9实验结果极差分析来看，雾滴覆盖度和沉积量极差分析较优组合均为A1B2C3,即飞行高度3m,飞行速度411s,施药量301.h11?对烟株的施药效果较好。由极差值可知影响雾滴覆盖度和沉积量主次因素一致，均为飞行速度、施液量、飞行高度，影响雾滴密度的主次因素为施液量、飞行高度、飞行速度，影响作业效果的主要因素为飞行速度，故而在烟草伸根期飞行速度选择4m/s效果最好，但为了提高作业效率可以选择飞行速度为4-5ms进行作业。从图5-4来看，雾滴覆盖度和雾滴沉积量随着施液量的增加先下降后上升，增加施液量和作
32、业效果不成正比，但在施液量151.h11?时仅满足部分作业质量，故为减少农药残留和经济成本，在烟草伸根期施液量应选择15-22.51./hn?；烟叶折损率随着飞行高度的增加而逐渐下降，且烟叶折损率均比较低，同时烟草在伸根期叶片韧性好，为有更好的作业效果可以选择飞行高度在2-3m进行飞防作业。综合上述，在烟草伸根期选择飞行高度23m、飞行速度45ms施液量15-22.51.hm2o表5-8植保无人机喷雾作业质量要求作业质量指标杀虫剂5雾滴密度（雾滴个数/cm?）内吸性杀菌剂20非内吸性杀菌剂50表5-9植保无人机在烟草伸根期极差分析指标雾滴覆盖度（）雾滴密度（滴/cm?）沉积量(1.cm2)因素
33、A因素B因素C因都僦B因就版A闲素B因素CKi5.4995.6535.07469.5073.4347.800.25130.24770.2247K25.0305.7894.82283.5075.4366.830.22000.26430.2106K35.3864.4746.01861.5365.6799.900.23400.19330.2705极差0.4691.3151.19621.979.7752.100.03130.07090.0599排秩312231312较优水平AlB2C3A2B2C3AlB2C350505053322。0.0.0.0.0.0.0.27O.)75.雾滴覆盖率0210(弟)亲
34、耳#要烟叶折损率I22Q3.o.o1一一，,01一，I”1.一011一.“A1.15202534)15202530345a施药量(1./hm)b施药量(1.hm2)C飞行高度(m)图5-4施液量和飞行高度对植保无人机作业效果的影响(伸根期)5.3.4.2 植保无人机在烟草旺长期中上部叶片作业参数筛选在烟草旺长期中上部叶片正面时，从表58、5/0来看，所有飞行高度、飞行速度和施液量均满足表5-8的雾滴密度作业质量标准。从表5-10实验结果极差分析结果来看,雾滴覆盖度和沉积量较优组合均为A1B3C3,即选择飞行高度3m,飞行速度5ms,施药量301.h11?对烟株的施药效果较好。由极差值可知影响雾
35、滴覆盖度和沉积量主次因素一致，均为飞行高度、施液量、飞行速度，影响雾滴密度的主次因素为施液量、飞行高度、飞行速度，影响植保无人机作业效果的主次因素中飞行速度均排最后,故而飞行速度可以选择5m/s以提高作业效率。在烟草旺长期中上部叶片反面时，从表58、511来看，飞行速度5ms和施液量151./hn?设置其中任意一个参数均不满足表5-8的雾滴密度作业质量标准。但从表5-11实验结果极差分析结果来看，雾滴覆盖度和沉积量较优组合分别为A1B2C3、A1B3C3,但选择飞行速度5ms时，不满足雾滴密度作业质量标准，即选择飞行高度3m,飞行速度4m/s,施药量301./hn?对烟株叶片反面的施药效果较好
36、。由极差值可知影响沉积量主次因素为飞行高度、施液量、飞行速度；影响雾滴覆盖度主次因素为施液量、飞行高度、飞行速度；影响雾滴密度的主次因素为施液量、飞行速度、飞行高度，影响植保无人机作业效果的主次因素中飞行高度和施液量占主要因素。从图5-5来看，雾滴沉积量随着施液量的增加先下降后升高；雾滴覆盖度随着施液量的增加而增加，但增加幅度不大；烟叶折损率随着飞行高度的升高逐渐下降，且在飞行高度为3m时烟叶折损率较低。为了减少农药残留和经济成本，所以在烟草旺长期应选择施液量为22.51./hn?；在烟草旺长期烟叶折损率相对于伸根期有所增加，但幅度不大，为了有更好的施药效果应选择飞行高度为23m。综合上述，在
37、烟草旺长期中上部叶片应选择飞行高度23m、飞行速度45m/s、施液量22.51.Zhm2e表5-10植保无人机在烟草旺长期极差分析（中上部位叶片正面）指标雾滴覆盖度（）雾滴密度（滴cn）沉积量(1.cm2)嘛A因素B因素C因素ASiB因素C因素A因素B因素CKi6.9774.3574.09768.0492.1169.220.38530.20370.2023K24.5535.1734.19791.3291.6683.310.18130.20470.1640K33.2275.2276.463100.5976.19107.420.10700.26530.3073极差3.7500.8702.36732
38、.5515.9238.200.27830.06170.1433排秩132231132较优水平AlB3C3A3BlC3AlB3C3表5-11植保无人机在烟草旺长期极差分析（中上部位叶片反面）指标雾滴莅盖度（）雾滴密度（滴/cn?）沉积量(u1.cm2)StA因素B因素CSfA因素B因素C因素A因素BSfCKl3.7532.2001.47052.2264.1032.400.21300.09000.0737K22.1172.9331.93055.5961.8851.880.06800.10800.0727K31.5832.3204.05355.2930.1281.820.05100.13400.18
39、57极差2.1700.7332.5833.3733.9749.420.16200.04400.1130排秩231321132较优水平AlB2C3A2BlC3AlB3C3Il沉枳量505050532110O.O.o.、o.;a0.0.073220O.|64一(兴)符福三理蛛)94.I!雾滴覆盖率466Io8Il一!烟叶折损可a施药量（Thm?）b施药量（1./hn?）CE行高度（m）图5-5施液量和飞行高度对植保无人机作业效果的影响（旺长期中上部叶片）5.3.4.3植保无人机在烟草旺长期中下部叶片作业参数筛选在烟草旺长期中下部叶片正面时，从表58、512来看，所有飞行高度、飞行速度和施液量均满足
40、表5-7的雾滴密度作业质量标准。从表512实验结果极差分析结果来看，雾滴覆盖度和沉积量较优组合分别为A1B2C3、A1B3C3,但选择飞行速度5ms时，即选择飞行高度3m,飞行速度4-5ms,施药量301./hn?对烟株中下部叶片正面的施药效果较好。由极差值可知影响雾滴覆盖度和沉积量主次因素一致，均为施液量、飞行高度、飞行速度，影响雾滴密度的主次因素为施液量、飞行速度、飞行高度，影响植保无人机作业效果的主次因素中施液量为主要因素。在烟草旺长期中下部叶片反面时，从表5-8、513来看，仅在飞行高度3m时满足表57的雾滴密度的作业质量标准；飞行速度5ms和施液量IS1./hn?设置其中任意一个参数
41、均不满足表5-7的雾滴密度作业质量标准。但从表5-13实验结果极差分析结果来看，雾滴覆盖度和沉积量较优组合均为A1B2C3,即选择飞行高度3m,飞行速度4ms,施药量301./hn?对烟株叶片反面的施药效果较好。由极差值可知影响雾滴覆盖度和沉积量主次因素均为飞行高度、施液量、飞行速度；影响雾滴覆盖度主次因素为施液量、飞行高度、飞行速度；影响雾滴密度的主次因素为飞行速度、施液量、飞行高度，影响植保无人机作业效果的主次因素中飞行高度和施液量占主要因素。从图56来看，雾滴沉积量随着施液量的增加先下降后升高；雾滴覆盖度随着施液量的增加而增加，但增加幅度不大；烟叶折损率随着飞行高度的升高逐渐下降，且在飞
42、行高度为3m时烟叶折损率较低。为了减少农药残留和经济成本，所以在烟草旺长期应选择施液量为22.51./hn?；在烟草旺长期烟叶折损率相对于伸根期有所增加，但幅度不大，为了有更好的施药效果应选择飞行高度为2-3m。综合上述，在烟草旺长期中下部叶片应选择飞行高度23m、飞行速度34ms施液量22.5-301.hm2表5-12植保无人机在烟草旺长期极差分析（叶片中下部叶片正面）指标雾滴覆盖度（）雾滴密度（滴/cm?）沉积量(u1.cm2)因素A因素B因素C因素A因素B因素C因素A因素B因素CKi4.9733.1502.31757.9881.7356.090.20630.13230.0917K23.1
43、434.3033.28078.1387.2161.730.13470.13970.0987K32.7133.3775.23386.0253.19104.300.09530.16430.2460极差2.2601.1532.91728.0334.0248.210.11100.03200.1543排秩231321231较优水平AlB2C3A3B2C3AlB3C3表5-13植保无人机在烟草旺长期极差分析（叶片中下部叶片反面）指标雾滴覆盖度（）雾滴密度（滴/cm?）沉积量（u1.cm因素A因素B因素CHtA因素BSfC因素A因素B因素CKi4.3582.3271.67054.4654.3927.680.19670.05800.0367K21.4532.4271.95349.2657.8850.460.04730.10770.0873K30.8571.9133.04333.3624.8158.940.02630.10470.1463极差3.5000.5131.37321.1033.0731.260.17030.04970.1097排秩132312132较优水平AlB2C3AlB2C3AlB2C3IlI沉枳虽Il!雾滴苞盖度IU口烟Hr折版率3、-(E0三呷冷0.2420.5010.30715202530a施药鼠(1.Zhm2)S5输13轴6.571025205O5J2)i2笄曷9.34.
