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| 1 | 油动单旋翼植保无人机雾滴飘移分布特性显示文摘为了研究油动单旋翼植保无人机在精准作业参数(速度、高度)条件下的雾滴飘移分布特性,该文建立了雾滴飘移收集测试平台,分别用雾滴飘移测试框架、等动量雾滴收集装置和培养皿收集3WQF80-10型油动单旋翼植保无人机在作业时空中及地面飘移的雾滴。将测试结果分别与侧风风速、飞行高度、飞行速度进行相关分析和回归分析,结果表明:在平均温度31.5℃、平均相对湿度34.1%的条件下,侧风风速为雾滴飘移的主要影响因素;侧风风速与等动量雾滴收集器和培养皿测得的雾滴飘移率呈正相关(相关系数r分别为0.97、0.93);而与雾滴飘移测试框架测得的雾滴飘移率无相关性;侧风风速为0.76~5.5 m/s时,90%飘移雾滴沉降在喷雾区域下风向水平距离9.3~14.5 m的范围内,因此在作业时要预留至少15 m以上缓冲区(安全区)以避免药液飘移产生的危害。研究结果可为低空低量植保无人机施药技术研究和建立植保无人机低空低量施药田间雾滴沉积与飘移测试标准提供参考。 | 王潇楠 何雄奎 王昌陵 王志翀 李龙龙 王士林 Jane·Bonds Andreas·Herbst 王志国 | 2017 | 农业工程学报2017，33，1： | 50 |
| 2 | Recent development of unmanned aerial vehicle for plant protection in East Asia显示文摘Recently,the growing use of unmanned aerial vehicles(UAV)for pesticide application has been reported against a wide range of crops with promising results in East Asian countries such as Japan,South Korea and China.This UAV-based application technology for agrochemicals is considered as a high efficiency alternative to the conventional manual spray operations and a low-cost choice as compared to the classical manned aerial application.However,the technology adoption rate and the designed optimal sprayer suitable for drone application for small scale farm remains at the development stage in China and also in Japan.This paper reports the current status of drone pesticide application in China and makes comparisons with its neighbor countries Japan and South Korea in terms of different UAV platforms and their implementation in plant protection for different crops.Challenges and opportunities for future development of UAV-based pesticide application technology are also discussed. | He Xiongkui Jane Bonds Andreas Herbst Jan Langenakens | 2017 | International Journal of Agricultural and Biological Engineering2017，10，3： | 29 |
| 3 | 亚洲农用植保无人机发展与应用显示文摘近年来,植保无人机农药喷洒作业在亚洲地区(中国、日本、韩国)的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广,无人机航空植保在亚洲地区具有广阔发展应用前景。植保无人机用于低空低量施药作业与传统人力背负喷雾作业相比具有作业效率高,劳动强度小;与有人驾驶大型航空飞机施药相比成本大大降低,并能够满足高效农业经济发展的需求。特别是对于水稻、中后期玉米、丘陵中种植的农经作物等地面机械难以进地进行农药喷雾作业的情况,中国和日本研发了多种适合于这种地区小农户的植保无人机,以应对日益严峻的病虫害防治任务;同时,采用植保无人机进行农药喷施,人机分离、人药分离、高效安全,并能实现生长期全程植保机械化喷雾作业。本文综述了中国植保无人机低空低量航空施药技术的发展现状,从无人机飞行平台、喷洒雾化设备、防治作物和试验研究等方面与亚洲邻国日本和韩国进行了对比,讨论了亚洲地区植保无人机低空低量航空施药技术未来发展中的机遇和挑战。 | 何雄奎 Jane Bonds Andreas Herbst Jan Langenakens | 2017 | 中国农业文摘(农业工程)2017，29，6： | 21 |
| 4 | 基于仿真果园试验台的植保无人机施药雾滴飘移测试方法与试验显示文摘植保无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)果树飞防植保作业中飞行高度较高并且采用低容量细小雾滴喷雾,飘移风险极高。但是,无人机果园施药雾滴飘移特性研究尚处于初步开展阶段,缺乏全方位综合测试方法以及对不同无人机机型和喷头类型的评价。该研究在前期研究基础上,提出一种基于仿真果园试验台的植保无人机果园施药雾滴飘移测试方法,设计并制作仿真葡萄园试验台和空中飘移收集装置,结合地面飘移收集装置和冠层沉积收集带,首次通过雾滴空间飘移指数ADX定量分析评价不同机型的喷雾过程中农药雾滴空间飘移特性,并采用田间近地飘移测试平台进行无人机喷雾飘移试验,使用荧光示踪法探究4种典型植保无人机(油动单旋翼、电动6旋翼及2种电动8旋翼无人机)分别搭载IDK 120-015空气射流喷头和TR 80-0067空心圆锥喷头喷雾作业的雾滴冠层沉积分布、地面飘移、近地飘移及空中飘移特性,进而对不同喷雾飘移测试收集装置进行评估。结果表明:在侧风速2.2~3.6 m/s,温度29.8~34.3℃,相对湿度10.7%~30.6%的环境条件下,IDK空气射流喷头在作业高度1.5 m、速度2.0 m/s参数下可显著降低无人机喷雾下风向飘移水平,优化沉积分布均匀性,提高农药雾滴利用率;4种机型飘移特性无显著差异,旋翼下洗气流产生的卷扬涡流是影响无人机喷雾飘移的重要因素;葡萄园喷雾作业缓冲区至少应设置为15 m;冠层沉积率越小(P<0.05,r<0)、沉积分布变异系数越高(P<0.01,r>0)、田间飘移平台平均均值飘移率和90%累积飘移距离越大(P<0.01,r>0)以及ADX值越大(P<0.01,r>0)均表明雾滴飘移风险越高,3种收集装置及其评价指标均可有效评估下风向飘移特性;植保无人机喷雾飘移率与下风向距离满足指数函数关系。研究结果以期为新型果树专用植保无人机研发、植保无人机果园作业喷雾飘移测试方法的标准制定和田间作业参数选择提供参考和数据支持。 | 王昌陵 何雄奎 曾爱军 Andreas Herbst Supakorn Wongsuk 乔白羽 赵铖 袁善奎 钟玲 Verena Overbeck Jane Bonds 杨苡 周国强 王轩 高万林 | 2020 | 农业工程学报2020，36，13： | 17 |
| 5 | Testing method and distribution characteristics of spatial pesticide spraying deposition quality balance for unmanned aerial vehicle显示文摘In order to explore the spatial pesticide spraying deposition distribution,the downwash flow field characteristics for unmanned aerial vehicle(UAV)pesticide application with accurate flight height and velocity and the relationship of these two aspects,a novel measurement method was proposed in this paper.A model‘3WQF80-10’single-rotor diesel UAV was tested using this method in wheat field and the effects of flight direction,flight parameters and crosswind on the distribution of spatial spraying deposition quality balance(SSDQB)and the downwash flow field distribution were researched.A cuboid aluminum sampling frame of spatial spraying deposition quality balance(SFSSDQB)with monofilament wires was made for collecting the droplets in four directions,and a set of multi-channel micro-meteorology measurement system(MMMS)was applied for measuring the downwash wind speed in three directions.Besides,BeiDou Navigation Satellite System(BNSS)was used for controlling and recording the working height,velocity and track of this model of single-rotor UAV.The results showed the distribution of the spatial spray deposition and the downwash flow field of UAV could be measured effectively at exact flight height and velocity via this method.When the average wind speed was 0.9 m/s,the average temperature was 31.5℃ and the average relative humidity was 34.1%,and the average distribution ratios of spraying deposition for model‘3WQF80-10’UAV on the upwind part,the top part,the downwind part and the bottom part were 4.4%,2.3%,50.4%and 43.7%,respectively.The flight directions of forward and backward had an impact on droplet deposition distribution and the working effect of flying backwards,with 60%of deposition ratio of the bottom part of the SFSSDQB,was better than flying forward.There was a linear negative correlation between the coefficient of variation(CV)of the bottom part and the flight height and the coefficient of determination was 0.9178,which means that the deposition distribution becomes more uniform with the increase of height.Additionally,there was a linear positive correlation between weighted mean deposition rate and crosswind speed and the coefficient of determination was 0.9684,which shows the deposition distribution gets more concentrated towards the downwind part with the rise of crosswind speed.Therefore,according to the results of tests of downwash airflow speed,it is shown that regardless of the flight direction and height and the crosswind,all these factors influence the droplet deposition distribution via weakening the intensity of the downwash airflow field in the direction perpendicular to the ground.The results can provide valuable information for the research of UAV pesticide application techniques and the establishment of the standard of spraying deposition and drift tests of UAV in crop field. | Changling Wang Xiongkui He Xiaonan Wang Zhichong Wang Shilin Wang Longlong Li Jane Bonds Andreas Herbst Zhiguo Wang | 2018 | International Journal of Agricultural and Biological Engineering2018，11，2： | 14 |
| 6 | 植保无人机低空低量施药雾滴沉积飘移分布立体测试方法显示文摘随着植保无人机在中国的广泛使用,植保无人机的沉积分布均匀性与雾滴飘移流失也引起各方面的重视。目前,针对植保无人机施药雾滴沉积飘移的测试方法较少,且着重于从沉积或飘移中某一方面分析植保无人机雾滴沉积飘移规律,未对作业中全方位的雾滴的沉积飘失规律进行系统测试。该文基于国际标准ISO22866和ISO24253建了1套针对低空低量植保无人机的立体测试方法,分别在地面布置沉积和飘移收集器,在空中架设立体沉积和空中飘移收集器,结合航拍影像所获取的植保无人机准确作业参数,对4个型号植保无人机分别搭载德国Lechler公司的IDK120-015和TR80-0067喷头进行了测试,系统分析了无人机周边的总沉积以验证方法准确性,计算了总地面沉降以表征可利用部分和空中耗散以评估环境风险。结果表明,各植保无人机地面沉积率在53.6%~76.6%,地面飘移率最高17.4%,空中飘移率可高达14.7%;该测试系统可收集62.4%~101.7%无人机喷洒出的雾滴。测试的4种植保无人机在搭载IDK喷头后均明显降低了雾滴飘移,但也同时降低地面沉积率;各植保无人机在搭载2种喷头时沉积规律不同,不同植保无人机设计需要选择不同喷头。该测试方法能够有效的收集并分析植保无人机在作业区域的雾滴立体分布状态,可为植保无人机综合评估提供新的参考依据。 | 王志翀 Andreas Herbst Jane Bonds 曾爱军 赵铖 何雄奎 | 2020 | 农业工程学报2020，36，4： | 13 |
| 7 | 不同飞行参数下八旋翼植保无人机下洗气流场对雾滴沉积分布特性的影响显示文摘近年来,应用植保无人机防治农业有害生物已成为中国植保机械发展的一大新亮点。无人机旋翼提供飞行升力的同时具有下洗气流场,低空低量施药作业雾滴沉积分布质量优劣与旋翼下洗气流场的作用密不可分。为探究植保无人机旋翼下洗气流场对喷雾效果的影响,本研究以当前植保无人机主流机型——'X型'布局八旋翼无人机为研究对象,采用实际作业测试方式,利用微气象测量系统测定无人机飞行状态下旋翼下方不同水平位置下洗气流场风速,同时采用诱惑红示踪剂水溶液代替农药喷雾获取喷雾沉积分布情况,重点对下洗气流场分布实测结果进行可视化分析,包括不同飞行高度、不同速度下旋翼下洗气流场分布特性与雾滴沉积分布特性以及二者的相互关系。测试结果显示:八旋翼植保无人机飞行过程中随着飞行速度加快(1.0~6.0 m/s)和飞行高度升高(1~2 m),冠层位置X、Y、Z三向下洗气流场总体表现为气流强度由强到弱、分布状态由集中到分散的变化趋势;X方向气流来源于下洗气流与外界空气相互作用产生的卷扬气流,对喷施雾滴的作用为逆飞行方向;Y方向为下洗卷扬气流以及地面效应共同作用的结果,对雾滴的作用为垂直于航线朝向两侧;Z方向为下洗气流竖直向下方向分量,对雾滴下降沉积具有直接促进作用;飞行速度与下洗气流场范围内风速峰值(P<0.05,r=-0.836)和有效喷幅内平均沉积量(P<0.05,r=-0.833)均表现出显著负相关;在飞行速度为1.0 m/s和3.0 m/s时,雾滴沉积量与下洗气流场风速均呈现极显著正相关关系(P<0.01,r>0),即垂直地面方向的下洗气流场越强,有效喷幅内沉积的雾滴越多;速度加快至6.0 m/s,风速显著降低,气流场对雾滴沉积的促进作用逐步消失(P>0.05)。因此,植保无人机作业时飞行速度不应设置超过6.0 m/s,避免因下洗气流场作用减弱而导致雾滴损失。本研究结果可为改善低空低量施药作业质量和无人机田间作业规范的制定提供技术参考和支撑。 | 王昌陵 何雄奎 Jane BONDS 齐鹏 杨苡 高万林 | 2020 | 智慧农业(中英文)2020，2，4： | 12 |
| 8 | An experimental study exploring the relationship between the size of bacterial inoculum and bacterial adherence to prosthetic mesh显示文摘 | David L. Sanders Andrew N. Kingsnorth Jaynnie Lambie Peter Bond Roy Moate Jane A. Steer | 2013 | Surgical Endoscopy2013，，3： | 1 |
| 9 | Adolescent resilience: a concept analysis显示文摘 | Craig A Olsson Lyndal Bond Jane M Burns Dianne A Vella-Brodrick Susan M Sawyer | 2002 | Journal of Adolescence2002，，1： | 1 |
| 10 | 冠层推拨装置对喷杆喷雾机雾滴飘失与沉积特性的影响显示文摘喷杆喷雾机具有作业效率高、雾滴覆盖率高、沉积分布均匀、防治效果好等优点,是目前大田作物最主要的施药机具。但受作物冠层遮挡和侧风等气象条件的影响,导致喷杆喷雾机作业时雾滴难以穿透到植株中下部并伴随飘失。为改善喷杆喷雾机喷雾雾滴在作物冠层的穿透性并降低飘移量,本文优化设计了一种适用于大田作物的喷杆喷雾机冠层推拨装置。并分别使用两种喷头(标准扇形雾喷头ST110-02、射流喷头IDK120-02)对该装置的减飘性和在小麦上的沉积特性进行了对比试验。结果表明:该冠层推拨装置对标准扇形雾喷头ST110-02的减飘效果强于射流喷头IDK120-02,其减飘效果分别为59.0%和9.5%;冠层推拨装置可以提高药液的沉积率,对于ST110-02喷头可增加18.0%,IDK120-02喷头增加了8.6%;同时该推拨装置对小麦植株的推拨作用增加了雾滴向冠层中下方的穿透效果,有利于药液在植株上的均匀沉积。 | 王士林 李雪 雷哓晖 顾炀 HERBST Andreas BONDS Jane 吕晓兰 | 2021 | 植物保护2021，47，1： | 1 |
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