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来源/作者: 浙农号新闻客户端
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农田信息智能感知无人机——浙江智慧农业“百千”工程成果案例

基本情况

浙江大学数字农业农村研究中心于2007年建成,借助浙江大学多学科交叉的优势,形成了产学研推一体化的创新发展模式,组成了多学科交叉融合、创新驱动的一流团队。面向数字农业和农村信息化产业发展需求,通过承担国家重大项目和服务地方经济的科研项目,着力突破重大关键技术和共性技术,在数字农业和数字乡村的理论和应用研究及推广服务等各方面都取得了丰硕成果。项目授权发明专利44件(美国专利3件),发表论文64篇,出版专著3部,软著登记14项。经多位院士和专家评审,成果达到国际领先水平。制定国家标准3项、地方标准2项、浙江制造标准1项。研发的产品荣获北京市新技术新产品证书,14种产品被列入国家及省市农机推广补贴目录。

装备简介

主要内容

浙江大学数字农业农村研究中心经过近十年产学研联合攻关,在无人机及卫星遥感作物信息高效融合获取与智慧管理的核心技术和装备上取得了重大突破,攻克了信息快速感知与肥水药精准管理两大难题,创新形成了国际领先的多源信息融合和肥水药精准管控技术产品,主要用于农田和果园等智慧农场等数字化、智能化管理。

技术参数

浙江大学数字农业农村研究中心首次研制了快拍式28波段、5波段和全反射式成像微型光谱仪;研制了多旋翼、直升机等两类12种农用无人机及专用飞控系统;研制了16种机/车载精准变量作业装备。

创新点

首次提出了基于无人机实时飞行性能的GNSS-IMU导航捷联解算控制融合算法,研制了多旋翼、直升机等两类12种农用无人机及适应多种作业模式的飞控系统,打破了日本雅马哈等同类无人机和MicroPilot等著名飞控系统对我国的封锁和垄断;首次研制了快拍式28波段(520g)、5波段(250g)和全反射式光栅成像微型光谱仪,分辨率为2nm,优于德国UHD185的8nm;突破了地-星融合的作物养分和病虫害检测技术,实现了遥感与农学模型高精度时空统一,时序MODIS数据解析由8-16天1km提升到逐日10-30m,病虫害发生短期预测精度提高8%。

发明了路径跟踪组合控制算法和分段式地头转弯精准接轨优化策略,攻克了弱GNSS信号条件下的自动导航难题;发明了无人机变载荷的重心平衡技术,研制了16种系列机/车载喷施装备和基于作物高度/作物密度/病害程度的精准对靶施药机具,实现了无人机和地面精准变量作业;首次研制了适用于水稻、水生蔬菜等复杂水田环境的无人空气动力船及船载装备,实现了水田的自动化除草、施肥施药作业,节肥省药10%-35%。

创建了集地面/无人机/卫星遥感信息获取融合、智慧决策和精准作业于一体的云平台管理系统。提出了植物-土壤养分一体化平衡施肥策略,建立了浙江省“两区一田”全覆盖的田块养分解析图;创建了高精度三维数字果园,在全球最大的荔枝生产茂名基地等进行了应用,节水8%,减药25%,减少劳力20%,增产10%,优果率提高23%。

成果效益

推动了我国数字农业科技进步,促进了农业传感器和智能装备产业发展。创制了12种农用无人机及3种微型机载光谱仪、16种智能作业装备和云管理平台,开发了国内首套农业多模式专用飞控系统,打破了国外的技术垄断;创新形成了国际领先的空天地信息融合和肥水药精准管控技术产品,推动了我国农业向信息化、精准化和智能化的转型升级。

支撑国家农药化肥“双减”和浙江农业“双强”,助力共同富裕和乡村振兴战略。实现了基于实测信息的精准肥药管理,节肥省药显著,减少了农田面源污染,改善了生态环境。

推动数字农业的普及与推广,有效支持了国家“一带一路”。成果入选国家“十二五”科技创新成就展,参加国家“一带一路”博览会,产品出口到巴基斯坦、印度、哈萨克斯坦等国家,为国内外培养了一大批掌握智能装备、无人机应用、农业信息管理的复合型人才。

成果在全国20多个省市推广应用,近三年空天地多源信息快速获取与融合、无人机变量精准喷雾和智慧作业管理等技术累计推广面积10亿多亩次,亩均节水9%、节药20%,省工22%,间接经济效益累计11.4亿元。

发布时间:2025-01-16提交人:浙江省畜牧技术推广与种畜禽监测总站(浙江省农业机械试验鉴定推广总站) 董玉玲责任编辑:总站信息处 刘玉
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