《農用無人機技術及其套用》是一部由何勇 等所編著的書籍，科學出版社出版發行。
基本介紹
- 書名：農用無人機技術及其套用
- 作者：何勇
- ISBN：9787030560896
- 出版社：科學出版社
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
出版社：科學出版社
ISBN：9787030560896
版次：31
商品編碼：12334094
包裝：平裝
叢書名：現代農業高新技術叢書
開本：16開
出版時間：2018-03-01
頁數：560
字數：830000
正文語種：中文
內容簡介
《農用無人機技術及其套用》系統介紹了農用無人機的理論基礎、關鍵技術與裝備及實際套用和管理規範，主要包括農用無人機的發展歷史和現狀、系統組成、飛行控制與導航系統、航空植保、低空遙感、無線組網監測，以及與無人機作業相關的氣象、法規和管理等。總體思路是在系統介紹無人機體系的基礎上，密切結合農業套用的特點，詳細介紹農用無人機在航空植保、低空遙感、無線組網監測等方面的典型套用場景和案例，最後介紹農用無人機的系統運維、管理和培訓。
目錄
目錄
前言
第1章 無人機概述 1
1.1 無人機發展概述 1
1.1.1 無人機的發展歷史 1
1.1.2 無人機的定義 6
1.1.3 無人機的組成 8
1.1.4 無人機的套用範圍 9
1.1.5 無人機的分類 11
1.2 國外農用航空的發展現狀 13
1.2.1 美國 14
1.2.2 俄羅斯 14
1.2.3 澳大利亞、加拿大和巴西 14
1.2.4 日本 16
1.2.5 韓國 16
1.2.6 國際無人機典型產品 16
1.2.7 外文文獻分析 17
1.2.8 國外農用航空套用現狀 23
1.3 我國農用航空的發展歷史與現狀 25
1.3.1 我國農用航空的發展歷史 25
1.3.2 我國農用無人機套用現狀 27
1.4 未來發展方向 33
參考文獻 33
第2章 無人機系統飛行器 35
2.1 固定翼飛行器 35
2.1.1 固定翼飛行器的定義 35
2.1.2 固定翼飛行器的基本結構及設計原理 35
2.1.3 飛行器的主要部件 37
2.2 旋翼類飛行器 52
2.2.1 旋翼類飛行器的定義及分類 52
2.2.2 單旋翼帶尾槳無人直升機的基本結構及設計原理 53
2.2.3 雙旋翼共軸無人直升機的基本結構及設計原理 55
2.2.4 多旋翼無人飛行器 59
2.2.5 旋翼類飛行器的組成與主要部件 60
2.2.6 無人旋翼機的飛行原理與飛行操縱 69
2.3 特種飛行器 103
2.3.1 旋翼機 103
2.3.2 撲翼機和變模態旋翼機 104
2.4 動力裝置 105
2.4.1 活塞式發動機 105
2.4.2 電動機 109
2.4.3 渦輪噴氣發動機 112
2.4.4 螺旋槳 112
2.4.5 其他 115
2.5 植保無人機 115
2.5.1 植保無人機的發展方向 115
2.5.2 農田信息採集無人機 117
2.5.3 無人機的其他套用 117
參考文獻 117
第3章 無人機飛行控制與導航系統 119
3.1 無人機飛行控制系統 119
3.1.1 閉源飛行控制系統 119
3.1.2 開源飛行控制系統 121
3.2 導航控制 124
3.2.1 內迴路控制 124
3.2.2 外迴路控制 125
3.2.3 飛行控制功能的套用 125
3.3 整體捷聯算法和多感測器冗餘控制系統 126
3.3.1 常用感測器的介紹 126
3.3.2 飛行控制的軟體算法 128
3.4 農用無人機數據鏈路 129
3.4.1 優秀無人機數據鏈的特徵 129
3.4.2 RC 遙控 130
3.4.3 無線數傳電台 132
參考文獻 133
第4章 無人機仿真系統 134
4.1 研製仿真平台的目的和意義 134
4.2 仿真平台的設計思路和要求 137
4.3 仿真平台的組成與工作原理 138
4.3.1 機械部件 138
4.3.2 主控單元 140
4.3.3 遠端執行器 144
4.4 仿真平台的典型套用——作物養分獲取與分析 154
4.4.1 油菜冠層多光譜圖像數據與SPAD 採集與處理 155
4.4.2 基於油菜冠層植被指數特徵的SPAD 值預測模型研究 158
4.4.3 基於油菜冠層紋理特徵的SPAD 值預測模型研究 162
4.4.4 基於油菜冠層植被指數的SPAD 值可視化研究 167
4.5 仿真平台的典型套用——噴灑模擬 172
4.6 仿真平台的典型套用——多源數據融合 176
4.6.1 多光譜圖像採集與預處理 177
4.6.2 多源圖像採集與內參標定 177
4.6.3 圖像融合 179
參考文獻 185
第5章 農用無人機植保套用 188
5.1 植保機械發展的歷史和趨勢 188
5.1.1 植保機械的發展歷史 188
5.1.2 國內外農用航空植保的發展與案例分析 192
5.2 航空植保的優點 198
5.2.1 適應能力強 198
5.2.2 作業高效 199
5.2.3 節省勞動力 199
5.2.4 節約資源 199
5.2.5 保護人身健康和環境 200
5.3 航空植保發展的研究重點與關鍵技術 200
5.3.1 航空植保發展的研究重點 200
5.3.2 航空植保的關鍵技術 202
5.4 植保專用作業飛行管理系統 209
5.4.1 無人機位置信息實時獲取與標註 209
5.4.2 作業任務規劃和界面設計 211
5.5 植保機配套設施與檢測手段 214
5.5.1 噴灑系統 214
5.5.2 航空植保專用藥劑 215
5.5.3 噴灑效果的檢測手段 216
5.6 農用植保無人機 221
5.6.1 國內外植保無人機的作業模式 221
5.6.2 農用植保無人機的正確選擇與合理使用 222
5.7 植保作業相關規範與標準 222
參考文獻 223
第6章 農用無人機低空遙感技術與裝備 225
6.1 農用無人機低空遙感概述 225
6.1.1 遙感技術特點 225
6.1.2 無人機低空遙感的研究進展 228
6.2 無人機低空遙感任務設備感測儀器與穩定平台 233
6.2.1 遙感任務設備通用感測器 233
6.2.2 無人機雲台 240
6.3 遙感圖像處理 250
6.3.1 入射光衰減模型和大氣光成像模型 251
6.3.2 結合導向濾波的暗原色去霧算法 252
6.3.3 除霧中的實際問題 254
6.4 遙感地物特徵獲取與三維建模 255
6.4.1 計算機視覺中的三維重建相關技術 256
6.4.2 基於相機輔助信息的三維重建 258
6.4.3 基於無人機圖像真正射影像方法研究 262
6.4.4 三維重建系統軟體平台 264
6.5 遙感圖像地理配準技術與儀器 265
6.5.1 遙感圖像地理配準概述 265
6.5.2 直接地理定位機載POS 記錄儀的開發 268
6.6 地-空-星三位一體多源信息獲取與融合技術 292
參考文獻 294
第7章 農用無人機農田信息監測 300
7.1 無人機光譜與成像檢測技術 300
7.1.1 無人機光譜檢測技術與裝備 300
7.1.2 無人機光譜成像檢測技術與裝備 306
7.1.3 基於螢光遙感的無人機機載信息獲取技術 312
7.2 農田土壤信息檢測 314
7.2.1 農田土壤信息檢測背景 314
7.2.2 無人機在農田土壤信息檢測中的套用 316
7.2.3 研究展望 318
7.3 無人機作物養分信息檢測 318
7.3.1 概述 318
7.3.2 無人機在作物養分信息檢測中的套用 319
7.3.3 研究展望 324
7.4 植物病害信息監測 324
7.4.1 概述 324
7.4.2 地面病害信息的獲取 325
7.4.3 無人機低空遙感信息的獲取 328
7.5 植物蟲害信息監測 331
7.5.1 概述 331
7.5.2 地面蟲害信息的獲取 331
7.5.3 無人機低空遙感信息的獲取 334
參考文獻 336
第8章 農用無人機空中無線感測器網路系統 340
8.1 UAV與無線感測器網路概述 340
8.1.1 UAV與無線感測器網路 340
8.1.2 國內外的研究現狀及分析 341
8.2 UAV-WSN系統的結構及關鍵技術 342
8.2.1 UAV-WSN系統的組成結構 342
8.2.2 UAV-WSN系統的網路結構 343
8.2.3 UAV-WSN系統的協定結構 344
8.2.4 UAV-WSN系統的信息採集 344
8.2.5 UAV-WSN系統的信息傳輸 345
8.2.6 UAV-WSN系統的能量管理 346
8.2.7 UAV-WSN系統的MAC協定 346
8.2.8 UAV-WSN系統中的運動模式 347
8.3 UAV-WSN自組網技術 348
8.3.1 UAV-WSN自組網技術的理論基礎與原理 348
8.3.2 無人機單機和組網的差異 352
8.3.3 無人機網路系統 353
8.3.4 無人機網路的信道 355
8.3.5 擴頻通信技術 357
8.3.6 無人機的組網方式、網路結構及關鍵問題 361
8.4 基於UAV-WSN技術的套用 365
8.4.1 基於無線感測技術的無人機與災害監測 366
8.4.2 基於無線感測技術的無人機與農情監測 368
8.4.3 基於無線感測技術的無人機與森林防火 373
參考文獻 375
第9章 農用無人機的其他套用 376
9.1 授粉作業 376
9.1.1 概述 376
9.1.2 美國雜交水稻全程機械化制種的授粉方法 377
9.1.3 我國雜交水稻農用無人機制種的授粉方法 378
9.1.4 研究展望 380
9.2 施肥 380
9.2.1 概述 380
9.2.2 關鍵技術與系統裝備 380
9.2.3 無人機變數施肥實例 381
9.2.4 研究展望 383
9.3 棉花收割脫葉作業 383
9.3.1 概述 383
9.3.2 無人機在棉花收割脫葉中的具體套用 383
9.3.3 研究展望 384
9.4 農林火情監控 385
9.4.1 概述 385
9.4.2 關鍵技術與方法 385
9.4.3 無人機在農林火情監控中的具體套用 385
9.4.4 研究展望 386
9.5 播種 386
9.5.1 概述 386
9.5.2 關鍵問題 387
9.5.3 實現裝置 387
9.5.4 研究展望 387
9.6 土地確權 387
9.6.1 概述 387
9.6.2 無人機土地確權的系統組成 388
9.6.3 無人機在土地確權中的具體套用 390
9.6.4 研究展望 391
9.7 農村電力巡檢 392
9.7.1 概述 392
9.7.2 無人機電力巡檢系統 393
9.7.3 無人機電力巡檢關鍵技術 395
9.7.4 國內外無人機電力巡檢系統 397
9.7.5 研究展望 397
9.8 農村規劃 397
9.8.1 概述 397
9.8.2 無人機在農業規劃中的具體套用 398
9.8.3 研究展望 399
9.9 農田水利 399
參考文獻 401
第10章 航空氣象 405
10.1 大氣的成分及其運動 405
10.1.1 大氣的成分及結構 405
10.1.2 基本氣象要素 409
10.1.3 空氣的水平運動 413
10.1.4 空氣的垂直運動 417
10.2 雲、降水及其視程障
