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智慧植保专栏|中国农业大学何雄奎团队综述无人机在果园精准作业中的研究进展与挑战分析

  • 2026-10-26 00:57:16
智慧植保专栏|中国农业大学何雄奎团队综述无人机在果园精准作业中的研究进展与挑战分析

文献信息:

姜赛珂,朱诗嫣,刘亚佳,宋坚利,王昌陵,何雄奎.无人机在果园精准作业中的研究进展与挑战分析.植物保护学报,2026,53(1):20-33
DOI:10.13802/j.cnki.zwbhxb.2026.2026802

文章概要:

无人机凭借高机动性与平台扩展性,在果园遥感监测、变量施药与智能决策等方面展现出显著优势。该文系统梳理了果园无人机平台的发展路径,按遥感型、作业型与融合型进行分类,剖析其在果树结构重建、果实识别、变量施药中的关键技术进展。

研究发现,果园无人机技术经历了从“感知赋能”到“智能协同”的四个演化阶段:早期(~2015年)以信息采集为主;2015-2019年进入多源融合,集成多光谱、LiDAR等传感器;2019年后人工智能嵌入,实现果实检测、病虫害识别;2022年起逐步构建“感知-决策-执行”的智能闭环。基于Web of Science文献计量分析显示,中国、意大利、西班牙与美国是主要研究力量,研究热点从生理指标监测向结构感知、智能作业控制演进。

该文深入探讨当前面临的感知精度不稳定、变量控制滞后、系统闭环构建困难等关键问题,并从多模态感知、边缘智能、果园数字孪生与空-地协同作业等方向展望未来突破,为构建“智能果园”提供理论参考。

本论文得到国家自然科学基金项目(31761133019),国家重点研发计划项目(2022YFD2001400),国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS28),中国农业大学 2115人才培育发展支持计划项目(2115-89052)的资助。

作者简介

通信作者:

何雄奎

中国农业大学理学院教授、博导,北京市教育创新标兵,入选国家“新世纪优秀人才”,享受政府特殊津贴。长期从事植保机械与施药技术研究,重点聚焦农药雾滴雾化沉积飘失规律、精准变量施药技术、植保无人机及低空低量航空施药技术、高效施药装备研发等方向。先后主持20余项国家级研究项目,获省部级科技进步一等奖2项(均排名第一),获国家专利30余项,发表SCI论文150余篇,出版专著9部。兼任国际标准委员会ISO/TC23/SC6植保机械与施药技术委员会委员、中国农药发展与应用协会药械与施药技术专业委员会主任委员、中国植物保护学会植保机械与施药技术委员会副主任委员、International Journal of Agricultural and Biological Engineering专题主编、《植物保护学报》编委等职。自2022年起,连续4年入选“全球前2%顶尖科学家榜单“。

论文作者:

姜赛珂

中国农业大学理学院博士研究生。研究方向:智能施药装备与精准施药技术。

注:点击左下角阅读原文链接,阅读《植物保护学报》2026年第1期—智慧植保专栏研究论文《无人机在果园精准作业中的研究进展与挑战分析》。

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