基于体积特征预判的喷雾控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于体积特征预判的喷雾控制方法，包括某一喷雾分区开始时，即利用若干组以喷雾机车体中心线对称的距离探测点对喷雾机一侧或两侧的植物冠层进行距离探测；计算与探测点对应的冠层宽度；将任一个冠层分区的最大冠层宽度作为该冠层分区的离散喷雾体积的宽度值；计算各个冠层分区的离散冠层体积；计算下一个喷雾分区各个冠层分区的所需喷雾量和调风风量。本发明专利技术还公开了一种基于体积特征预判的喷雾控制系统。本发明专利技术通过对喷雾对象进行提前探测和体积预判，能够及时、准确地调节喷雾量，并且根据体积预判为喷雾增加了精确的旁路调风作用，从而能够提高药液的穿透力和沉积量，减少喷雾浪费。

Spray control method and system based on volume feature prediction

The invention discloses a spray control method based on volume feature pre judgment, which comprises a certain spray zone at the beginning, that is, the distance detection of the plant canopy on one side or both sides of the sprayer by a number of distance detection points which are symmetrical at the center line of the sprayer body, and the width of the canopy corresponding to the detection point is calculated; any crown is calculated. The maximum canopy width of the zone is taken as the width of the discrete spray volume of the canopy partition; the discrete canopy volume of each canopy layer is calculated; the required spray volume and air volume of the next spray partition are calculated. The invention also discloses a spray control system based on the volume characteristic prediction. The invention can detect the spray quantity timely and accurately by detecting the spray object and pre measuring the volume in advance, and according to the volume, the spray is added to the precise bypass air regulation function, thereby improving the penetration and deposition amount of the liquid and reducing the waste of spraying.

【技术实现步骤摘要】
基于体积特征预判的喷雾控制方法及系统
本专利技术属于农业喷雾作业
，特别涉及一种基于体积特征预判的喷雾控制方法及系统。
技术介绍
目前我国农业喷施农药的方式多为手动，部分施药方式为机械喷施，现有的农业喷雾技术所存在的较为普遍的问题是农药利用率低，大部分药液喷雾后飘失在空气中或沉积于地面上，造成了农药的浪费及环境的污染，因此提高我国农药的喷施水平，进行高功效、低喷量、高沉积的农药喷施技术的研究是一项重要的任务。变量喷雾技术是目前世界上的一种先进喷雾技术，但是对于在行进中进行喷雾的情况，喷雾对象是在不断改变的，导致现有的变量喷雾技术存在较多的问题一是变量调节相对于喷雾对象的变化存在滞后性，无法及时针对喷雾对象的变化进行喷雾变量调节；二是对喷雾对象的形态或者大小等感知不够精确，从而使得变量调节针对性不强，一定程度上降低了喷雾效果；三是虽然能进行一定程度的喷雾变量调节，但是在提高药液的穿透力和沉积量、减少喷雾浪费等方面仍然不尽如人意。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于体积特征预判的喷雾控制方法及系统，通过对喷雾对象进行提前探测和体积预判，能够及时、准确地调节喷雾量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于体积特征预判的喷雾控制方法，包括以下步骤：S1：定义喷雾机行驶一定距离L所喷雾的区域为喷雾分区，某一喷雾分区开始时，即利用若干组以喷雾机车体中心线对称的距离探测点对喷雾机一侧或两侧的植物冠层进行距离探测，每组距离探测点位于喷雾口前方L距离，每组中距离探测点的个数为s(s≥2)，且自上而下设置，将树冠划分成s个冠层分区，同组的s个距离探测点分别与s个冠层分区的中间线平齐；S2：对于任一组距离探测点，若探测点与其所探测的植物冠层位于喷雾机车体中心线同侧，则与探测点对应的冠层宽度：

【技术特征摘要】
1.基于体积特征预判的喷雾控制方法，包括以下步骤：S1：定义喷雾机行驶一定距离L所喷雾的区域为喷雾分区，某一喷雾分区开始时，即利用若干组以喷雾机车体中心线对称的距离探测点对喷雾机一侧或两侧的植物冠层进行距离探测，每组距离探测点位于喷雾口前方L距离，每组中距离探测点的个数为s(s≥2)，且自上而下设置，将树冠划分成s个冠层分区，同组的s个距离探测点分别与s个冠层分区的中间线平齐；S2：对于任一组距离探测点，若探测点与其所探测的植物冠层位于喷雾机车体中心线同侧，则与探测点对应的冠层宽度：其中，Lo为冠层宽度；Lr为车体两侧植物之间的距离，La为车体宽度，Lb为距离探测点与其所探测的植物冠层之间的距离，Lc为探测点与其同侧的车体侧边之间的距离，若探测点位于车体侧边上，则其为0；若探测点位于车体侧边外，则其为正；若探测点位于车体侧边内，则其为负；若探测点与其所探测的植物冠层位于喷雾机车体中心线异侧，则任一时刻所探测的冠层宽度：其中，Lo为冠层宽度；Lr为车体两侧植物之间的距离，La为车体宽度，Lb为距离探测点与其所探测的植物冠层之间的距离，Lc为探测点与其异侧的车体侧边之间的距离，其为正；S3：滤掉无效数据，包括冠层宽度为负数以及探测点测量盲区的异常点数据，将任一个冠层分区的在喷雾机行驶L距离所需时间t内的最大冠层宽度Lmax作为该冠层分区的离散喷雾体积的宽度值；如下所示：其中，npi为该冠层分区t时间内收到的距离探测数据量；nA为该冠层分区在t时间内的Lo总和；npH为上述无效数据；nx为冠层宽度为无效数据点个数；re为清空异常点函数；Max为求最大值函数；S4：计算各个冠层分区的离散冠层体积Vi＝Lmax×L×hi，其中i表示各个冠层分区，1≤i≤s，hi为用以形成第i个冠层分区的相邻两个同组探测点之间的高度差；S5：计算下一个喷雾分区各个冠层分区的所需喷雾量和调风风量，其中：喷雾量Qi＝Vi×μ，μ为单位体积树冠所需喷雾量；风量Pi＝Vi×kb×kc，kb为气流衰减系数；kc为置换空间系数。2.根据权利要求1所述的基于体积特征预判的喷雾控制方法，其特征在于：每个冠层分区对应一个调风口，每个调风口对应一个喷雾口，第i个喷雾口的量Qli＝m+n×z，其中z为喷雾口配置的阀门的占空比，m、n为常数；根据Qli＝Qi，计算下一个喷雾分区的第i个喷雾口的阀门的占空比为根据调风口风速...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜红花，张晓辉，刘理民，石光智，徐洪丽，邵振，王鹏飞，李明浩，齐鹏，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37