无人驾驶自动导航低空施药技术装备

    扇形雾化喷头水稻喷雾作业

    植保机械创新团队

    一、人员构成

    团队共13名成员，首席专家1名，科研骨干7名，研究助理5名，其中具有高级职称人员8名，硕博士共8人，涵盖植保机械、农业机械、植物病理、自动化、智能检测等专业。

    二、研究领域

    团队针对国家粮食安全、现代农业的重大战略需求，根据农林牧业病、虫、草及其它有害生物的危害特性、活动规律，以控制有害生物及减少农药用量与农药在非靶标区的飘移为目标，综合应用化学、生物学、物理学、机械设计与制造和计算机信息等多学科的基础理论与知识，重点开展农药雾化机理及关键部件技术、农业航空精准施药关键技术、施药飘移控制技术、施药安全评估技术、智能化施药装备技术等研究和装备研发工作。

    三、研究成果

    1.无人驾驶自动导航低空施药技术及装备

    突破了自动导航及远程施药控制技术，实现施药喷幅精准对接；智能化飞行控制系统的研发，实现了简易性操作；超低空低量精准施药技术，实现了农药有效利用率10%以上，节省农药使用量20%以上；施药飘移预测模型和控制技术，有效地减少了航空施药对生态环境的污染。

    经农业部专家组鉴定该技术成果“达到国际领先水平”，荣获中国农科院科技成果奖、江苏省科学技术奖、中国植保学会科学技术奖等多项奖项。围绕该成果的已获得4项国家发明专利和2项国家实用新型专利，相关技术产品已经累计在全国江苏、安徽、江西、河南、海南、宁夏、上海、山东、湖南等多地区得到生产和销售，应用面积超过50万亩次。

    2.扇形雾系列喷头等关键部件

    针对我国植保机械系列化基础部件普遍存在严重匮乏质量普遍不高的问题，团队以经验化喷头设计理论和气液两相流理论为基础，以CFD仿真技术与PIV、高速摄影等先进的试验手段相结合，研究了压力雾化、沉积与飘移机理，根据最佳生物粒径理论，设计了扇形雾喷头系列、圆锥雾喷头系列和防飘喷头系列，并提出了POM与添加剂母料的最优配比、最优抽粒速度和干燥速度，优化提升了喷头加工工艺，解决了塑料喷头易磨损的难题。经国家植保机械质量监督检验中心的检验，喷雾量误差率为1%（国家标准为10%）、喷雾角误差率为1.8%（国家标准为10%），已经累计销售超过150000只，并得到用户的广泛好评和认可，并以性价比优势正逐步打开欧美、非洲市场。

    首席简介

    薛新宇，女，汉族，江苏省苏州市人，现任农业部南京农业机械化研究所植保与环境工程中心主任，研究员，博士，博士生导师。国际农业工程学会精准农业航空分会副主席，中国农业机械工业协会植保与清洗分会副理事长、中国农业工程学会农业航空分会秘书长，江苏省农机学植保机械专业委员会主任、中国农机标委会植保机械分会副秘书长、全国农业机械化与设施农业工程技术专家。主要研究方向是植保机械工程技术。