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果园风送喷雾风力调控试验台设计及试验

农机化研究 2024年第2期46卷 132-138页

作者：李琪窦汉杰翟长远高原源杨硕赵春江江苏大学农业工程学院江苏镇江212000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

目前,果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,果树冠层内外药液沉积分布很大程度上取决于风送系统风力供给,只有风力和药量均得到精确控制,才能实现果园对靶精准喷雾。为... 详细信息

目前,果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,果树冠层内外药液沉积分布很大程度上取决于风送系统风力供给,只有风力和药量均得到精确控制,才能实现果园对靶精准喷雾。为此,基于轴流风机设计了风机转速、进风口面积和出风口导流板倾斜角度可独立调控的果园风送喷雾风力调控试验台,通过直流电机调速实现风机转速调节;进风口采用百叶结构,通过调节百叶倾斜角度实现进风口开度大小调节;出风口采用塔式结构,通过22路舵机控制出风口不同喷头位置处导流板倾斜角度独立调节,并基于C#语言开发了上位机界面。利用试验平台开展了风机转速、进风口面积和出风口导流板倾斜角度独立调控风力变化特性试验,结果表明:出风口风速风量变化与风机转速和进风口面积调节呈正相关,出风口风速在垂直方向分布位置随导流板倾斜角度增加发生改变,同时分别建立了出风口最大风速与风机转速和进风口面积之间的关系模型。喷药过程中,可通过风机转速与导流板倾斜角度联合调节或进风口面积与导流板倾斜角度联合调节实现出风口风速风量在果树冠层垂直方向分布位置和大小调节。研究结果为实现根据果树冠层体积和枝叶稠密度变化进行风力在线调控提供了一种新方法,对加快果园精准喷雾技术应用具有重要意义。

关键词：果园精准施药风力调控试验台风送喷雾

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融合Transformer和LSTM的蓝莓根区土壤含水量预测模型

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湖北农业科学 2024年第8期63卷 78-84页

作者：王亿曹姗姗孙伟胡博古丽米拉·克孜尔别克孔繁涛新疆农业大学计算机与信息工程学院/智能农业教育部工程研究中心/新疆农业信息化工程技术研究中心乌鲁木齐830052 中国农业科学院农业信息研究所北京100081 中国农业科学院国家农业科学数据中心北京100081 中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 青岛沃林蓝莓果业有限公司山东青岛266400

针对土壤含水量预测模型存在难以解决非线性复杂特征、易陷入局部极小值等问题,构建融合Transformer和LSTM的土壤含水量深度学习预测模型(Transformer-LSTM)。采集山东省青岛市黄岛区丁家寨村蓝莓(Vaccinium spp.)生产区冷棚与露天2个... 详细信息

针对土壤含水量预测模型存在难以解决非线性复杂特征、易陷入局部极小值等问题,构建融合Transformer和LSTM的土壤含水量深度学习预测模型(Transformer-LSTM)。采集山东省青岛市黄岛区丁家寨村蓝莓(Vaccinium spp.)生产区冷棚与露天2个站点的蓝莓根区土壤和气象数据作为建模数据,根据皮尔逊相关性和偏自相关性分析选择模型的数据输入特征与输入长度,与单一的Transformer模型和LSTM模型进行对比分析,评估模型对土壤含水量的预测性能。结果表明,Transformer-LSTM模型在预测精度上均优于单一的Transformer模型和LSTM模型,Transformer-LSTM模型的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、决定系数(R^(2))分别为0.245 9、0.572 0、0.012 1、0.960 6。Transformer-LSTM模型可以更全面地提取蓝莓种植环境因子输入序列中的特征信息,有效提升土壤含水量因子预测精度和水平。

关键词：蓝莓(Vaccinium spp.) 根区土壤含水量 Transformer LSTM 预测模型

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美军网络空间作战装备技术发展现状及趋势分析

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战术导弹技术 2024年第3期 47-55页

作者：许文琪聂春明国家工业信息安全发展研究中心北京100040

为掌握分析美军网络空间作战装备技术发展现状和未来发展趋势,在综合战略政策、条令、预算文件、高官言论等信息后,从网络空间态势感知、指挥控制、防御和进攻等方面,研究了美军网络空间作战装备技术发展现状,分析了其发展趋势。美军加... 详细信息

为掌握分析美军网络空间作战装备技术发展现状和未来发展趋势,在综合战略政策、条令、预算文件、高官言论等信息后,从网络空间态势感知、指挥控制、防御和进攻等方面,研究了美军网络空间作战装备技术发展现状,分析了其发展趋势。美军加强态势感知、决策支撑和指挥控制装备技术研发,推进网络空间指挥控制融入联合全域指挥控制;推进零信任安全架构与武器系统防护技术应用部署,构建强韧的网络安全防御体系;强化进攻性网络武器发展,提高网络空间敏捷杀伤力。未来,美军网络空间作战装备技术将向敏捷、安全与韧性等方向发展。全面掌握美军未来网络空间作战装备技术发展现状和发展趋势,有助于为我网络空间作战装备建设及运用提供支持。

关键词：零信任安全架构统一平台联合网络指挥控制系统联合通用接入平台联合网络作战架构网络空间态势感知人工智能技术

基于多相机成像的玉米果穗考种参数高通量自动提取方法

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农业工程学报 2018年第14期34卷 181-187页

作者：宋鹏张晗罗斌侯佩臣王成北京农业信息技术研究中心北京100097 北京农业智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097

实现玉米果穗考种性状的准确、快速获取是提高玉米育种效率的关键环节。该文在前期设计的玉米高通量自动化考种装置基础上,提出了一种基于多相机的玉米果穗考种参数提取方法,通过4个等间隔均匀分布的摄像头同时获取果穗4个方向图像,针... 详细信息

实现玉米果穗考种性状的准确、快速获取是提高玉米育种效率的关键环节。该文在前期设计的玉米高通量自动化考种装置基础上,提出了一种基于多相机的玉米果穗考种参数提取方法,通过4个等间隔均匀分布的摄像头同时获取果穗4个方向图像,针对每副图像分别经过背景去除、投影模型构建、籽粒跟踪、考种参数提取等处理,最后根据4副图像的处理结果,综合计算穗长、穗粗、平均粒厚、穗行数、行粒数、穗粒数等考种参数。在玉米高通量自动化考种装置的果穗考种模块上进行试验,结果表明,该文所提方法测得的穗长、穗粗、平均粒厚与人工方法测量值之间的决定系数R2分别为0.997 3、0.984和0.941 5,对穗行数、行粒数的测量精度分别为98.63%、95.35%,为玉米果穗考种参数提取提供了一种新思路,为高通量自动考种装置的实现奠定了基础。

关键词：农作物提取图像分割玉米考种四相机投影模型籽粒跟踪穗行数

一种基于改进YOLOv5s的麦穗检测计数方法

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南京农业大学学报 2024年

作者：仝召茂陈学海汪本福马志艳杨光友湖北工业大学农机工程研究设计院湖北省农机装备智能化工程技术研究中心粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室

[目的]为实现对田间麦穗的实时准确计数，本文提出一种基于改进YOLOv5s的麦穗检测计数方法。[方法]通过C2f模块获得更加丰富的梯度流，增强模型细粒度特征提取能力，并在网络关键部位引入CoordConv坐标卷积，加大对坐标信息关注程度，... 详细信息

[目的]为实现对田间麦穗的实时准确计数，本文提出一种基于改进YOLOv5s的麦穗检测计数方法。[方法]通过C2f模块获得更加丰富的梯度流，增强模型细粒度特征提取能力，并在网络关键部位引入CoordConv坐标卷积，加大对坐标信息关注程度，提升模型对麦穗位置的感知能力，同时考虑到麦穗检测任务中中小尺寸麦穗居多，采用Inner CIoU损失函数加快模型收敛速度。[结果]在公开数据集Global Wheat Head Detection(GWHD)上对上述方法进行试验，结果表明，本文所提模型的精确率、召回率、平均精度均值mAP0.5分别为93.5%、91.6%和95.9%，参数量、计算量、FPS分别为12.4 MB、27.5 GFLOPs和34 帧·s-1。[结论]本文所提模型在精确率、召回率、平均精度均值mAP0.5等指标上较原始YOLOv5s模型分别提升了1.0、1.2和1.3百分点，并且优于YOLOv7-tiny、YOLOv8s等模型，同时满足检测的实时性要求，此外，改进后模型在处理遮挡、重叠等复杂情况时都比原始模型表现更优，具有良好的鲁棒性。

关键词：麦穗计数估产作物表型 YOLO 目标检测

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拖拉机功率与深松作业效率关系研究

农业机械学报 2019年第B7期50卷 87-90页

作者：王培孟志军安晓飞陈竞平李立伟北京农业智能装备技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

为了研究农机实际作业过程中的农机功率与深松作业效率之间的关系,以山东省深松作业为研究对象,选取323台福田雷沃重工生产、功率范围为52.20~197.61kW、装载农机深松作业远程监测终端的拖拉机,采集2015年4月到2017年4月之间深松作业运... 详细信息

为了研究农机实际作业过程中的农机功率与深松作业效率之间的关系,以山东省深松作业为研究对象,选取323台福田雷沃重工生产、功率范围为52.20~197.61kW、装载农机深松作业远程监测终端的拖拉机,采集2015年4月到2017年4月之间深松作业运行轨迹数据37981条,计算深松作业面积、作业时间和效率。将数据集按照无放回抽样方法分为建模集(80%)和验证集(20%),通过线性回归分析,建立了基于拖拉机功率的深松作业效率模型,拖拉机功率与深松作业效率有明显的线性关系,其R2达到0.9147,均方根误差为0.1684hm^2/h,模型验证结果均方根误差为0.3396hm^2/h。拖拉机作业效率模型可为拖拉机服务组织在拖拉机作业时间窗口条件下进行拖拉机作业的合理调度与分配提供科学依据。

关键词：拖拉机农机功率深松作业作业效率

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农机装备物联网技术研究现状与展望

江苏农业科学 2024年第1期52卷 17-27页

作者：华明圆宋健王晓平张春凤李思翟长远华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070 农芯(南京)智慧农业研究院有限公司江苏南京211899 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 北京市平谷区植物保护服务中心北京101299 北京汇达智慧农业科技发展有限公司北京101200

目前,我国农机装备物联网存在高端传感器国产化程度低、无线传输稳定性差、全局化机群调度难的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备信息传输技术和农机作业数据处理与决策技术等方面对国内外研究现状进行综述,阐述作物信息、环... 详细信息

目前,我国农机装备物联网存在高端传感器国产化程度低、无线传输稳定性差、全局化机群调度难的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备信息传输技术和农机作业数据处理与决策技术等方面对国内外研究现状进行综述,阐述作物信息、环境信息、农机作业状态信息和农机识别等智能感知技术的成果,分析车载物联技术和远程物联技术的研究进展,此外还论述了农机作业智能决策技术在农机作业异常检测、作业质量评价和农机调度方面的技术突破以及农机装备远程监管平台的应用现状并分析各环节待解决的问题。在此基础上提出农机装备物联网技术未来的发展方向及应用前景,即农机高端传感器研发、基于5G的新一代移动互联技术研究、基于大数据和机器学习的智能决策技术、多机协同与智慧农场应用。

关键词：农机装备物联网远程传输智能感知智能决策

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基于单作物系数法的温室秋季生菜蒸散量估算及验证

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灌溉排水学报 2024年第4期43卷 9-14页

作者：武佳乐李银坤张钟莉莉刘美英刘胜尧贾丽娟内蒙古农业大学草原与资源环境学院/内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室呼和浩特010018 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 河北省农林科学院农业信息与经济研究所石家庄050051 河北农业大学农学院河北保定071001

【目的】基于单作物系数法估算温室秋季生菜蒸散量。【方法】通过2021—2022年温室秋季生菜试验,根据各生育期影响因素修正FAO-56推荐作物系数值,即生育前期根据ET0值和灌溉频率修正,生育中期和生育后期根据气象因素和株高修正,并采用... 详细信息

【目的】基于单作物系数法估算温室秋季生菜蒸散量。【方法】通过2021—2022年温室秋季生菜试验,根据各生育期影响因素修正FAO-56推荐作物系数值,即生育前期根据ET0值和灌溉频率修正,生育中期和生育后期根据气象因素和株高修正,并采用单作物系数法对温室生菜蒸散量进行估算,以称重式蒸渗仪实测蒸散量ETcm为标准值对蒸散量估算值ETcs进行验证。【结果】不同试验年度逐日ET0均呈逐渐降低变化趋势,介于1.18~2.44 mm/d。温室生菜作物系数修正值(Kc adj)和实测值(K_(c loc))均在生育前期最高,2 a均值分别为0.74±0.13和0.76±0.13;进入快速发育期后二者均呈降低趋势,并在生育中后期逐渐稳定在0.5~0.6。各生育阶段的Kc adj较FAO推荐值(Kc FAO)更接近实测值(K_(c loc)),Kc adj和K_(c loc)相对误差介于-6.7%~5.4%。应用修正单作物系数法估算温室秋季生菜ETcs与实测ETcm的日均值分别为1.310 mm/d和1.283 mm/d,决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、一致性指数(d)分别为0.975、0.176 mm/d、0.222 mm/d、0.955。【结论】修正单作物系数法能够较为准确的估算温室秋季生菜蒸散量。

关键词：温室生菜单作物系数蒸散量参考作物蒸散量称重式蒸渗仪

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设施蔬菜臭氧植保机设计与试验

农业机械学报 2021年第5期52卷 293-300页

作者：王志彬乔晓军刘智王莹李玉风北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097

根据设施蔬菜病虫害绿色防控需求,设计了一款多功能植保机,并配套设计了信息管理系统。该机主要包括臭氧发生、电路控制、高速风机、诱虫灯、环境数据采集等功能模块,各模块由STM32F103微处理器进行控制。采用高压放电法制取臭氧,通过... 详细信息

根据设施蔬菜病虫害绿色防控需求,设计了一款多功能植保机,并配套设计了信息管理系统。该机主要包括臭氧发生、电路控制、高速风机、诱虫灯、环境数据采集等功能模块,各模块由STM32F103微处理器进行控制。采用高压放电法制取臭氧,通过配备的风机及气流导向板将臭氧扩散至整个设施空间,实现病菌、害虫卵、幼虫的消杀;利用诱虫灯将害虫成虫吸引至设备底部,通过风机产生的吸力将其吸入设备内并杀灭。基于物联网体系架构设计的信息管理系统可实现多功能植保机的远程控制和植保数据的智能管理。应用多功能植保机进行了温室黄瓜白粉病和烟粉虱的防治试验,结果表明,使用该设备后,在黄瓜全生长期可将黄瓜白粉病的病情指数控制在5.9,对黄瓜烟粉虱的防治效果可达89.5%。

关键词：设施农业植保机病虫害臭氧物联网远程控制