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Distribución de Depósito de Partículas de un Esparcidor de Fertilizante Basado en UAV de Múltiples Rotores bajo Diferentes Parámetros de Altura y Velocidad

Autores: Song, Cancan; Liu, Lilian; Wang, Guobin; Han, Jingang; Zhang, Tongsheng; Lan, Yubin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Distribución de Depósito de Partículas de un Esparcidor de Fertilizante Basado en UAV de Múltiples Rotores bajo Diferentes Parámetros de Altura y Velocidad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Agricultura
UAVs
Agricultura de precisión
Fertilización
Altura de vuelo
Velocidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Como un complemento efectivo a la maquinaria terrestre, los UAV desempeñan un papel importante en la agricultura y se han convertido en equipos inteligentes indispensables en el desarrollo de la agricultura de precisión. Han aparecido en los mercados nacionales e internacionales varios tipos de dispositivos de esparcimiento basados en UAV, principalmente de tipo disco y neumático. El abonado de arroz basado en UAV ha ido convirtiéndose gradualmente en una aplicación ampliamente reconocida con un gran potencial de mercado. En el proceso de fertilización a baja altura con UAV, debido a la existencia del campo de viento del rotor, el entorno para la difusión del aire de las partículas es complejo, y la trayectoria de movimiento y la distribución de deposición del fertilizante se ven afectadas por muchos factores, lo que resulta en grandes diferencias en el esparcimiento. La altura y la velocidad de vuelo tienen una gran influencia en el movimiento y la deposición de partículas, y una combinación razonable de parámetros de trabajo puede utilizarse para una deposición de partículas eficiente y de alta calidad. Para obtener una mejor distribución de deposición de partículas, este documento utiliza el método de una sola línea de vuelo para probar y analizar las características de la distribución de deposición de partículas para la fertilización utilizando UAV de múltiples rotores a diferentes alturas y velocidades de vuelo. El ancho de franja efectivo y la uniformidad de deposición obtenidos a través de la simulación de superposición de rutas superpuestas se utilizaron para optimizar los parámetros de trabajo apropiados para asegurar que se pueda obtener una cantidad de deposición razonable y efectiva durante la aplicación real. Los resultados muestran que la altura y la velocidad de vuelo y la interacción de ambas tienen una influencia importante en la cantidad de deposición y el ancho efectivo, pero no es una relación lineal simple. En general, a medida que aumenta la altura de vuelo, el coeficiente de variación disminuye y el ancho efectivo aumenta, pero no es obvio cuando la velocidad es baja. Para el R20, cuando la velocidad de vuelo es de 2 m/s, el ancho efectivo primero aumenta y luego disminuye con el aumento de la altura de vuelo, y la diferencia en la cantidad de deposición a una altura de 5 m es mayor que en otras alturas. Bajo las tres alturas de trabajo, el ancho de franja efectivo es el mismo cuando la velocidad de vuelo es de 4 m/s y 6 m/s, y el ancho de franja efectivo también es el mismo cuando la velocidad es de 7 m y 9 m. Para el T16, cuando la velocidad de vuelo es de 4 m/s, la uniformidad de deposición es relativamente buena, y el ancho efectivo aumenta con el aumento de la altura de vuelo. Por lo tanto, la combinación de parámetros de 7-6 m/s y 9-4 m/s será los mejores parámetros operativos para R20 y T16. Sin embargo, considerando el entorno meteorológico dinámico real en el campo, la altura de operación puede reducirse adecuadamente según la influencia del viento cruzado durante la operación real. Los resultados de investigación de este documento pueden proporcionar referencias científicas y sugerencias para mejorar aún más el efecto de la fertilización basada en UAV.

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