通过综合技术实现可持续的作物保护:基于无人机的检测,实时混合农药和自适应喷
Wen Li1, Yahui Luo1, Ping Jiang1
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China.
Scientific reports
|October 13, 2025
概括
使用无人机的精密杀虫剂应用提供了可持续的作物保护. 本次审查评估了综合的"感知-决策-执行"框架,突出了其在高效,按需喷方面的潜力和挑战.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 计算机视觉 计算机视觉
背景情况:
- 化学农药的应用对于作物管理至关重要.
- 可持续农业需要精确的农药应用.
- 精密喷涂通过闭环框架集成检测,混合和变速应用.
研究的目的:
- 在精密农药应用的感知-决策-执行 (PDE) 框架内,系统地审查和定量评估协同作用和瓶.
- 确定挑战,并提出跨学科解决方案,以大规模实施综合精密喷雾技术.
主要方法:
- 从2013年到2024年,对168篇出版物的系统文献审查.
- 在PDE框架内对技术性能进行定量评估.
- 对协同效应和系统瓶的分析.
主要成果:
- 无人机深度学习系统的病虫识别准确率达到89-94%,在恶劣条件下下降至60-70%.
- 实时混合系统显示液体的均性>85%,但由于沉积,SCs的均性为70-75%.
- 可变速率喷将杀虫剂使用量减少30-50%,漂移>30%,传感器错误导致0.3-0.8m的定位偏差.
结论:
- 综合精密喷雾技术在提高农药效率和减少环境影响方面显示出显著的前景.
- 挑战包括感知退化,算法概括,配方适应性和系统协调.
- 为了克服障碍,提出了诸如边缘计算,优化混合器设计和多传感器集成等跨学科解决方案.
