航空精準施藥航線實時導引系統研發與設計

北大荒通用航空有限公司

□張偉巍

北京市農林科學院智能裝備技術研究中心

□ 李鑫鵬 陶軒 徐剛 劉國馳 鄭冠龍 張瑞瑞

農業航空施藥是結合航空應用技術的新型農業施技術。相比傳統人工施藥和地面機械施藥來說，作業效率高，作業質量好，防治效果好，廣泛適用于高稈農作物作業，尤其在水田、丘陵山地、盆地、洼地、灘涂、沼澤等地塊適用性更強。為保證航空施藥作業質量，必須具備低空或超低空作業能力，且作業高度距離冠層不超過10 米，但極易發生安全事故。數據顯示，有人駕駛飛機在施藥作業過程中，發生剮蹭、撞障礙物、撞地等事故占比大約為80%。此外，當前控制施藥作業精度主要依靠飛行人員作業經驗，存在較多技術難點，容易造成實際噴灑軌跡與理論航線嚴重偏離現象，重噴率、漏噴概率較高。為了有效地解決這些問題，提高航空施藥作業精度和作業效率，研發一種新型導航系統具有十分重要的現實意義。

在農業領域，有關農機車輛與有人駕駛航空施藥飛機的導航監控終端系統研究較少，多數系統處于研討階段，投入使用量相對較少。

針對上述問題，本研究在基于Kalman 濾波器的組合導航技術和航線規劃算法方面展開研究，設計并開發了航空施藥導航系統，并在北大荒集團農場進行了大面積實驗驗證。

一、材料與方法

（一）基于自適應Kalman濾波算法的組合導航系統硬件設計

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