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        本书可作为高等农业院校农用无人机、航空植保 、智慧农业、智能农业装备、农业信息技术、农业工 程、农业机械化工程、农业电气化与自动化等相关方 向本科生和研究生的专业教材,可供从事农用无人机 研发、生产、销售和应用方面的工程技术人员参考, 也可作为农用航空和智能农业装备领域广大专业技术 人员的培训教材及自学参考书。
    
何勇,浙江大学“求是”特聘教授、博士生导师。浙江大学农业信息技术研究所所长、浙江大学数字农业与农村信息化研究中心常务副主任、农业部设施农业装备与信息化重点实验室副主任,“十二五”**863计划现代农业技术领域“数字农业技术与装备”主题专家、863计划项目首席专家、**教学名师、**百千万人才、**农村信息化示范省指导专家、第四届***高校**青年教师、浙江省首届十大师德标兵、第四届浙江省十大杰出青年、浙江省有突出贡献中青年专家、全国**科技工作者,享受国务院政府特殊津贴。曾先后在日本东京大学、东京农工大学、美国伊利诺伊大学访问和担任客座教授。据:ESI新统计,**共有4615名科学家进入农业科学领域前1%的“*被引科学家”,何勇教授名列72位,按TOP论文数排序名列19位,H指数35。 主要从事农业物联网、农村信息化、农用航空和智能农业装备等方面的科研和教学工作。主持**863计划、**自然科学基金、**科技支撑计划及省部级重点科研项目50余项。发表论文400余篇,其中SCI收录300余篇。出版著作和教材20多部,获授权发明专利70多项、软件著作权登记30多项。担任EI,SEVIER出版公司SCI收录农业工程杂志Computers and Electronics in Agriculture主编,Food and Bioprocess Technology,等10多本**学术期刊编委,《农业机械学报》、《浙江大学学报》等10多本**学术刊物的编委。担任**农业工程学会(CIGR)第六分会委员、亚洲精细农业联合会常务理事。担任浙江省全国农村信息化示范省建设专家组组长、浙江省永康现代农业装备创新园区专家组组长,担任**学术会议分会场**、学术委员会委员30余次。负责的“精细农业”课程荣获**精品课程和**资源公开课程。指导的2位博士研究生分别获得2012年、2013年**百篇**博士论文提名。获**科技进步奖二等奖1项,浙江省科技进步奖一等奖3项、二等奖9项,***科学科技进步奖一等奖1项、二等奖1项,**教学成果奖一等奖1项,省教学成果奖一等奖1项、二等奖2项。
前言
第1章  无人机概述
  1.1 无人机发展概述
    1.1.1 无人机的发展历史
    1.1.2 无人机的定义
    1.1.3 无人机的组成
    1.1.4 无人机的应用范围
    1.1.5 无人机的分类
  1.2 国外农用航空的发展现状
    1.2.1 美国
    1.2.2 俄罗斯
    1.2.3 澳大利亚、加拿大和巴西
    1.2.4 日本
    1.2.5 韩国
    1.2.6 **无人机典型产品
    1.2.7 外文文献分析
    1.2.8 国外农用航空应用现状
  1.3 我国农用航空的发展历史与现状
    1.3.1 我国农用航空的发展历史
    1.3.2 我国农用无人机应用现状
  1.4 未来发展方向
  参考文献
第2章  无人机系统飞行器
  2.1 固定翼飞行器
    2.1.1 固定翼飞行器的定义
    2.1.2 固定翼飞行器的基本结构及设计原理
    2.1.3 飞行器的主要部件
  2.2 旋翼类飞行器
    2.2.1 旋翼类飞行器的定义及分类
    2.2.2 单旋翼带尾桨无人直升机的基本结构及设计原理
    2.2.3 双旋翼共轴无人直升机的基本结构及设计原理
    2.2.4 多旋翼无人飞行器
    2.2.5 旋翼类飞行器的组成与主要部件
    2.2.6 无人旋翼机的飞行原理与飞行操纵
  2.3 特种飞行器
    2.3.1 旋翼机
    2.3.2 扑翼机和变模态旋翼机
  2.4 动力装置
    2.4.1 活塞式发动机
    2.4.2 电动机
    2.4.3 涡轮喷气发动机
    2.4.4 螺旋桨
    2.4.5 其他
  2.5 植保无人机
    2.5.1 植保无人机的发展方向
    2.5.2 农田信息采集无人机
    2.5.3 无人机的其他应用
  参考文献
第3章  无人机飞行控制与导航系统
  3.1 无人机飞行控制系统
    3.1.1 闭源飞行控制系统
    3.1.2 开源飞行控制系统
  3.2 导航控制
    3.2.1 内回路控制
    3.2.2 外回路控制
    3.2.3 飞行控制功能的应用
  3.3 整体捷联算法和多传感器冗余控制系统
    3.3.1 常用传感器的介绍
    3.3.2 飞行控制的软件算法
  3.4 农用无人机数据链路
    3.4.1 **无人机数据链的特征
    3.4.2 RC遥控
    3.4.3 无线数传电台
  参考文献
第4章  无人机仿真系统
  4.1 研制仿真平台的目的和意义
  4.2 仿真平台的设计思路和要求
  4.3 仿真平台的组成与工作原理
    ……
第5章  农用无人机植保应用
第6章  农用无人机低空遥感技术与装备
第7章  农用无人机农田信息监测
第8章  农用无人机空中无线传感器网络系统
第9章  农用无人机的其他应用
**0章  航空气象
**1章  农用无人机适用运行法规
**2章  农用无人机的应用与维护
**3章  农用无人机作业规范与管理
读完这本书,我最大的感受就是,原来我们习以为常的农作物生产背后,隐藏着如此多精密的科学技术。这本书对我而言,更像是一扇窗户,让我窥见了现代农业的“高科技”一面。我尤其被书中关于农业遥感技术的部分所吸引。作者花了相当大的篇幅来介绍如何利用无人机搭载各种传感器,例如多光谱、高光谱、热红外等,来监测作物的生长状况。我之前只知道“色差”可以反映植物健康,但这本书深入讲解了不同光谱反射率与叶绿素含量、水分胁迫、病虫害侵染等之间的定量关系,这简直是把“望闻问切”的功夫运用到了植物身上。书中还提到了如何通过建立作物光谱数据库,来识别不同作物、不同生长阶段的“健康指数”,甚至预测产量。这对我来说,完全是颠覆性的认知。我一直以为种植就是凭经验,现在才知道,原来可以通过数据来精准管理。书中还举了很多具体的应用案例,比如如何通过无人机监测土壤墒情,及时进行精准灌溉,避免水资源浪费;如何通过监测叶片温度来预警干旱和热害;甚至是如何通过分析作物冠层结构来评估施肥效果。这些案例都非常贴近实际生产,让我能真切感受到科技进步带来的巨大改变。尤其是书中对于病虫害早期预警和精准防治的论述,让我眼前一亮。传统农业中,一旦病虫害发生,往往是大面积爆发,损失惨重。而通过无人机的高分辨率影像和光谱分析,可以在病虫害发生初期就捕捉到微小的异常信号,从而实现靶向施药,既节约了农药,又减少了环境污染。这种“治未病”的理念,正是现代农业追求的目标。
评分这本书的内容让我感到既震撼又鼓舞。我一直以为农业生产是个比较传统、依赖经验的行业,但这本书彻底打破了我的这种刻板印象。它让我看到了现代农业是多么的“高科技”和“智能化”。我尤其喜欢书中关于无人机在农作物产量预测方面的应用。作者详细介绍了如何通过无人机搭载的传感器,收集农作物的生长数据,比如叶面积指数、叶片颜色、植株高度等,然后结合大数据分析和机器学习模型,来预测最终的产量。这一点对我这样的普通人来说,简直是科幻般的场景。想象一下,在播种前就能大致知道能收多少粮食,这对于农民来说,在市场规划、销售预测、甚至政府的粮食安全政策制定方面,都有着非凡的意义。书中还提到了利用无人机进行农田除草,尤其是针对一些难以用人工或大型机械清除的杂草,无人机可以进行精准识别和定向清除,这不仅提高了效率,还减少了对作物的损伤。而且,书中还对不同类型的除草剂、除草方式进行了详细的比较和推荐,非常实用。更让我惊喜的是,书中还探讨了无人机在农业生物多样性保护方面的作用,比如利用无人机监测野生动物的栖息地、评估生态环境的健康状况等。这让我觉得,农用无人机技术的发展,不仅仅是为了提高农业生产效率,更是为了实现人与自然的和谐共处。
评分这本书的内容,让我对“现代农业”有了更深刻、更全面的理解。我之前总觉得农业就是个比较传统的行业,但这本书让我看到了它背后蕴含的巨大科技力量。我最喜欢的部分是关于无人机在农产品质量追溯和物流方面的应用。书中提到,通过无人机搭载的摄像头和扫描设备,可以在农产品从田间到餐桌的各个环节进行信息采集,比如记录种植过程中的施肥、用药情况,收获时的日期和地点,甚至采摘后的包装信息。这些信息可以被打包成一个二维码,消费者扫描后,就能清晰地了解自己购买的农产品的“前世今生”。这种透明化的信息公开,不仅能提升消费者对农产品的信任度,也能督促生产商更加注重产品质量和安全。此外,书中还探讨了无人机在农产品物流方面的应用潜力。尤其是在偏远地区,或者遇到紧急情况时,无人机可以快速、高效地将农产品运送到消费者手中,解决了“最后一公里”的物流难题。这一点让我看到了科技在解决实际问题、提升生活便利性方面的巨大作用。总的来说,这本书为我打开了一扇新的大门,让我看到了农用无人机技术不仅仅是提高了农业生产的效率,更是在保障食品安全、促进可持续发展、提升消费者体验等方面,发挥着越来越重要的作用。
评分读完这本书,我最大的感受就是,原来农业生产已经发展到了如此智能化的地步。我之前对农用无人机的认知,还停留在简单的“空中洒药”,但这本书彻底颠覆了我的想法。书中关于无人机在农田监测和数据分析方面的应用,给我留下了深刻的印象。作者详细介绍了如何利用无人机搭载各种传感器,例如高清摄像头、多光谱相机、热成像仪等,对农田进行全方位的监测。这些数据可以用来评估作物的生长状况、土壤的肥力、病虫害的发生情况,甚至预测产量。我特别欣赏书中关于“作物健康指数”的分析。通过对作物光谱信息的分析,可以量化评估作物的生长活力、营养状况以及是否受到胁迫,从而为农民提供精准的农业管理建议。这就像给农作物做了一次“体检”,而且是实时、动态的体检。书中还详细阐述了如何将这些采集到的数据进行处理和分析,形成可视化的农田信息图谱,帮助农民更直观地了解农田的状况,并做出科学的决策。例如,可以根据土壤墒情图,精准地规划灌溉区域和水量;根据病虫害分布图,有针对性地进行防治。这种基于数据的精准农业,让我看到了农业生产的无限可能性,也让我对未来的农业发展充满了信心。
评分这本书的内容对我来说,简直是一次“认知升级”。我之前对无人机的理解,仅限于航拍和玩具,但这本书让我看到了它在农业领域应用的广度和深度,让我惊叹不已。尤其是书中关于无人机在农田土壤分析方面的应用,让我大开眼界。作者详细介绍了如何利用无人机搭载多种传感器,如电磁感应传感器、光谱传感器等,来快速、准确地检测土壤的肥力、湿度、pH值、盐分含量等关键指标。这种非接触式的测量方式,不仅大大提高了工作效率,而且避免了传统土壤采样和实验室分析的繁琐过程。我特别欣赏书中对于“精准施肥”的论述。根据无人机检测到的土壤养分分布图,可以为农田的每个小区域制定差异化的施肥方案,只在需要的地方,施加需要的肥料,避免了肥料的浪费和对环境的污染。这不仅仅是节约成本,更是对农业可持续发展理念的践行。书中还提到了如何利用无人机进行农田病虫害的早期诊断和预警。通过对作物叶片光谱的分析,可以提前发现潜在的病虫害迹象,从而及时采取措施,将损失降到最低。这种“防患于未然”的理念,对于现代农业来说至关重要。总的来说,这本书让我深刻体会到,农用无人机技术是实现精准农业、智慧农业的关键技术之一,它能够帮助我们更好地理解土壤、作物和环境,从而做出更科学、更有效的农业生产决策。
评分这本书的出版,简直是为我这样对农业科技充满好奇的读者量身定制的。我一直觉得,现代农业应该与时俱进,而无人机技术的应用,正是这一趋势的生动体现。书中关于无人机在农作物授粉方面的应用,让我印象尤为深刻。在一些地区,由于环境变化和农药使用,蜜蜂的数量急剧减少,这直接影响到许多依赖昆虫授粉的农作物产量。而书中详细介绍了如何利用无人机模拟授粉过程,尤其是在大棚种植、或者作物密度极高的区域,无人机的精准授粉技术,能够有效地解决授粉难题,提高作物产量和品质。我还对书中关于无人机在农田除草方面的技术讲解很感兴趣。传统的除草方式,要么是人工除草,效率低且劳动强度大;要么是化学除草,容易对环境和农产品造成污染。而书中介绍的无人机精准除草技术,能够通过图像识别技术,精确识别杂草,并进行定向喷洒除草剂,从而大大减少了除草剂的使用量,降低了对环境的影响,同时又保证了农产品的安全。这一点对于追求绿色、有机农业的理念,非常有指导意义。此外,书中还提到了无人机在农田排水管理、土壤改良等方面的应用,让我看到了无人机技术在农业生产中的巨大潜力和多功能性。它不仅仅是一个简单的工具,更是一个集成了多种先进技术的智能平台,为现代农业的发展提供了强大的技术支撑。
评分这本书真的让我大开眼界,尤其是在我最近开始关注智慧农业的背景下。虽然我对无人机技术本身了解不多,但这本书的科普部分做得相当到位。它没有一开始就堆砌一堆专业术语,而是从无人机的基本原理、发展历程讲起,循序渐进地勾勒出这项技术如何一步步成熟起来。特别是关于多旋翼无人机和固定翼无人机的区别、各自的优缺点,以及它们在不同场景下的适用性,讲解得非常清晰。我之前一直以为无人机就是那种会飞的照相机,看了这本书才知道,原来它们在动力系统、飞控系统、通信系统等方面都有着如此复杂而精密的工程设计。作者还列举了一些早期应用于农业的无人机案例,虽然这些案例可能在现在看来技术稍显陈旧,但它们展示了农民朋友们在探索新技术、改进耕作方式上的勇气和智慧,这本身就很有启发意义。书中对于无人机载荷的选择和优化也有详细的论述,比如针对植保、测绘、监测等不同任务,需要配置哪些传感器、喷洒装置,以及如何根据作物类型、地形环境来调整。这一点对我这样的新手来说,简直是福音,让我能对无人机在农业生产中的“多面手”角色有一个更直观的认识。而且,书中对于不同型号无人机的性能参数,如续航时间、载重能力、作业效率等,也给出了量化的指标,这对于实际选购和使用非常有参考价值。总的来说,这本书不仅仅是技术的介绍,更是一种对科技赋能农业的观察和思考,让我对未来农业的智能化发展充满了期待。
评分我个人一直对农业现代化和智能化发展有着浓厚的兴趣,所以当看到这本《农用无人机技术及其应用》时,立刻就被吸引了。这本书的内容非常丰富,远超我的预期。首先,它对农用无人机的种类进行了详细的分类和介绍,包括直升机式、固定翼式、多旋翼式等等,并且分析了它们各自的特点、优势以及在不同农田环境下的适用性。这一点对于我这种刚开始接触农用无人机领域的人来说,非常有帮助,能够帮助我建立起一个初步的认知框架。其次,书中对于无人机的核心技术,比如飞控系统、导航系统、通信系统以及动力系统,都有比较深入的讲解。虽然我不是技术专家,但作者的叙述方式很通俗易懂,能够让我大致了解这些技术是如何协同工作的,保证无人机安全高效地完成任务。我特别喜欢书中关于无人机在农田测绘方面的应用介绍。以前测绘土地都需要人工测量,耗时耗力,而且精度也有限。而现在,通过无人机搭载高精度相机和GPS/RTN系统,可以在短时间内获取高分辨率的航空影像,生成精确的地形图、等高线图、面积测量图等等。这对于土地规划、农田建设、产量估算都至关重要。而且,书中还详细介绍了如何利用这些测绘数据,进行农田信息化管理,比如建立地理信息系统,为精准农业打下基础。这一点让我觉得,无人机不仅仅是一个“飞行器”,更是集成了信息采集、数据处理、决策支持等多种功能的“智能农机”。
评分这本书真是让我对农业生产的未来有了全新的认识。我之前对农用无人机的印象还停留在“洒药”的层面,但这本书彻底刷新了我的认知。它不仅介绍了无人机在植保方面的广泛应用,更深入地探讨了其在精准灌溉、土壤监测、作物授粉,甚至农产品运输等多个环节的作用。我印象最深刻的是关于无人机精准灌溉的章节。过去,灌溉往往是大水漫灌,效率低且浪费水资源。而现在,通过无人机搭载的传感器,可以实时监测土壤湿度、作物蒸腾量等数据,然后根据这些数据,对不同区域进行差异化的精准灌溉,只在需要的时候,把需要的水量,送到需要的地方。这不仅节约了水资源,还避免了因过度灌溉导致的土壤板结和病害发生。书中还举例说明了,如何利用无人机进行授粉,尤其是在蜜蜂数量下降的背景下,无人机的辅助授粉技术显得尤为重要。它能模拟蜜蜂的授粉过程,提高作物产量和品质。此外,书中对无人机在农产品物流方面的探讨也让我耳目一新。虽然目前可能还处于起步阶段,但无人机在偏远地区、紧急情况下的农产品配送潜力巨大,能够有效解决“最后一公里”的运输难题。这本书的亮点在于,它不仅仅罗列了各种技术,更重要的是,它把这些技术与实际的农业生产场景紧密结合,用生动的案例展示了科技如何解决农业生产中的痛点,提升效率,降低成本,并最终实现可持续发展。
评分我一直认为,农业是最需要科技创新的领域之一,而这本《农用无人机技术及其应用》恰恰展现了科技创新的强大力量。这本书对我而言,最宝贵的地方在于其对“应用”的深度挖掘。它不是停留在理论层面,而是非常详实地列举了农用无人机在各个农业生产环节的具体应用场景和操作流程。例如,在病虫害防治方面,书中不仅介绍了如何选择合适的无人机和药剂,还详细讲解了如何根据不同病虫害的发生规律、传播方式,以及作物的生长周期,制定最佳的喷洒方案,包括飞行高度、喷洒宽度、剂量控制等等。这对于提高防治效果、降低农药使用量起到了至关重要的作用。我特别欣赏书中对“变量喷洒”技术的介绍。它能够根据农田的实际情况,比如某些区域病虫害更严重,或者土壤肥力更高,来动态调整喷洒的药剂或肥料的浓度和用量。这种“因地制宜”、“因材施教”式的精细化管理,让我看到了农业生产向精细化、智能化迈进的必然趋势。书中还提到了利用无人机进行农田火灾监测和预警,这对于防止农业损失、保障农民生命财产安全具有重要的意义。通过定期巡查和热成像监测,可以及时发现火情苗头,避免小火酿成大灾。总的来说,这本书为我提供了一个非常全面且深入的视角,让我看到了农用无人机不仅仅是一个工具,更是一个能够集成多种先进技术,解决实际农业问题的“综合解决方案”。
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