Stropirea automată a țintei și evaluarea în teren a livezilor neorganizate bazate pe radar cu unde milimetrice

Stropirea precisă cu pesticide și depozitarea eficientă a acestora reprezintă o direcție importantă de dezvoltare a agriculturii inteligente.

Având în vedere problemele legate de eficiența scăzută a stropirii cu pesticide și pierderile urgente cauzate de utilizarea ineficientă a pesticidelor în livezi neorganizate situate în zone deluroase și montane, acest studiu propune o metodă automată de control al țintei pentru stropire.

A fost proiectat un pulverizator de livadă montat pe șenile, bazat pe radar cu frecvență de millimetri, pentru a aborda aceste probleme.

Au fost realizate transmiterea de informații între radarul cu frecvență de millimetri, controler și pulverizator, precum și operațiuni automate de stropire țintită denumite „Mers-Senzor-Stropire”.

Pe baza algoritmului îmbunătățit de clusterizare auto-adaptiv DBSCAN, a algoritmului îmbunătățit de reconstrucție a suprafeței Alpha_Shape (un algoritm pentru reconstruirea suprafeței) și a metodei de ajustare a cercului prin metoda celor mai mici pătrate, s-a realizat reconstrucția tridimensională și extragerea parametrilor pentru coronamentul țintă.

Rezultatele au arătat că erorile relative medii pentru înălțimea plantei, lățimea coronamentului și volumul după corectare au fost, respectiv, 1,51%, 1,96% și 3,24%.

Erorile absolute maxime au fost de 9,59 cm, 5,96 cm și 0,22 m³.

Punctele cloud generate de radarul cu frecvență de millimetri pot caracteriza eficient informațiile despre înălțimea plantei, lățimea coronamentului și volumul coronamentului țintă, satisfăcând cerințele de acuratețe pentru detectarea și stropirea țintită.

Rezultatele experimentelor pe teren arată că acoperirea cu spray în cazul stropirii automate țintite corespunde nevoilor de combatere a dăunătorilor în livezi, iar utilizarea pesticidelor a fost redusă cu 36,12%, atingând astfel scopul de a crește eficiența, de a reduce cantitatea de produse utilizate și de a aplica tratamente precise.

În același timp, această tehnologie poate contribui și la oferirea de exemple metodologice pentru alte cercetări privind operarea automată a țintei și pentru alte domenii ale tehnologiei de stropire automată..