中国报告大厅网讯,随着农业智能化进程的加速推进,激光雷达技术凭借其高精度、强抗干扰性在农业领域展现出广阔的应用前景。特别是在果园精准施药方面,激光雷达通过实时获取果树冠层三维点云数据,为对靶施药提供了精准的空间信息支持。
2026年,激光雷达行业正朝着更高精度、更快响应速度的方向发展,果园对靶施药控制技术成为推动农业现代化、减少农药浪费、提升防治效果的关键力量。
《2026-2031年中国激光雷达行业发展趋势分析与未来投资研究报告》指出,传统果园施药方式存在效率低、农药利用率低、雾滴飘移严重等问题,不仅导致资源浪费,还易引发环境污染。激光雷达的应用,通过实时感知果树冠层特征,为对靶施药提供了精准的数据基础。激光雷达能够精确获取果树冠层的三维点云数据,包括冠层的高度、宽度、体积等关键参数,为后续的施药量计算和喷头控制提供了科学依据。
为实现精准对靶施药,设计了一套基于激光雷达的分组分层控制策略。
根据果树冠层的三维点云数据,将树冠划分为上、中、下三个喷雾层,每个喷雾层对应一组喷头。
通过激光雷达实时监测冠层体积变化,动态调整各层喷头的流量,确保每个树冠层都能得到适量的农药喷雾。这种分组分层控制策略有效解决了冠层体积与施药量难以精准匹配的问题,提高了施药的针对性和有效性。
针对移动施药过程中因车速波动与系统延迟导致的靶标偏移问题,提出了一种融合空间几何补偿与运动状态预测的延时喷雾控制模型。
该模型通过基础延时计算、分层递推补偿和动态速度适应三重架构,精确补偿系统响应时间与喷雾机行进速度引起的时序偏差。
激光雷达在模型中起到关键作用,通过实时获取靶标位置信息,为延时补偿提供准确的数据支持,从而确保喷雾指令与靶标位置实时匹配,显著提升了对靶施药的精度。
激光雷达行业现状分析指出,为验证基于激光雷达的果园对靶施药控制系统的实际效果,进行了田间试验。
试验结果表明,该系统在真实果园环境中能够稳定实现有靶开启、无靶关闭的精准对靶动作,并在冠层不同层次实现按需变量喷雾。
对靶施药模式下,雾滴沉积点密度显著低于常量施药模式,且均高于行业标准,表明系统在保证有效沉积的同时显著降低了非靶区沉积。
特别是在冠层体积较小的上部,对靶施药模式有效减少了过量喷施,优化了施药效果。
基于激光雷达的果园对靶施药控制系统,通过实时获取果树冠层三维点云数据,结合分组分层控制策略和延时喷雾控制模型,实现了精准对靶施药。
该系统不仅提高了农药利用率,减少了环境污染,还显著提升了果园病虫害防治效果。未来,随着激光雷达技术的不断进步和应用成本的降低,其在农业精准施药领域的应用前景将更加广阔,为推动农业现代化、实现可持续发展提供有力支持。