近年来,由于植保无人机在农药减施增效上的优势,其发展十分迅速,也是近年来农业机械研究的热门。大田气象因素与田间病虫害、植物生长之间关系密切,也与农药的药效、无人机的飞行状态密切相关。因此,构建田间气象信息采集系统、研究气象因子对无人机施药的影响对于无人机施药而言十分重要。为此,本文从微处理器、传感器等的选型开始,构建田间气象信息采集系统,包括硬件和软件设计,最后使用核心装置研究温湿度对无人机作业雾滴沉积漂移的影响。田间气象信息采集系统包括田间气象信息采集装置和软件系统两个部分构成,其中,田间气象信息采集装置用到的模块包括微处理器、传感器模块、电源模块、传输模块、存储模块和外围设备组成,此外,还包括硬件电路和硬件程序设计。根据需求,本设计选用的微处理器为STM32F103ZET6;传感器模块包括SHT10温湿度传感器、B-LUX-V30B环境光传感器、YGC-FS风速传感器、YGC-FX风向传感器、BMP180气压传感器;电源模块包括太阳能电池板,太阳能转化模块,大容量电池三部分;存储模块采用SD卡;数据传输模块采用A9G开发板,传输方式为GPRS传输;外围设备包括气象站架子和百叶箱。软件系统包括服务器和上位机设计,服务器主要实现的功能有数据接收程序设计和数据库设计两部分。其中,数据接收程序实现的功能包括数据接收,数据校验及解析、数据存入数据库三个功能,为了保证数据不丢失,引入了多线程和看门狗程序。数据库包括两个,一个保存硬件系统部分发送的数据,一个保存用户登录信息。上位机设计使用Qt程序设计,该语言编写的程序具有跨平台的功能,一套程序可以在不同的平台如Windows、Mac、Linux操作系统运行,省时省力,易于推广,上位机实现的功能包括数据查看、数据下载、数据绘图等。系统测试主要为测试系统各传感器测量数据的准确性和系统的稳定性,经过实验测试,系统所测量的气象因子包括温湿度、风速、光照度、气压是准确的,系统长时间数据的记录没有中断,气象变化情况也与气象台气象记录相一致,证明了系统能在户外条件长时间运行,具有较大的稳定性。为了研究温湿度对无人机作业雾滴沉积漂移的影响,本课题利用了风洞实验室对环境风速条件有较好控制效果而无法对环境温湿度产生较大影响的特性,以及广东12月份气温条件波动大的特性,在风洞的无人机轨道运行平台进行无人机作业雾滴沉积漂移实验。实验表明,风洞条件下,湿度条件对雾滴沉积粒径、覆盖度、沉积量、沉积密度的影响较大,具体表现为雾滴沉积粒径、覆盖度、沉积量、沉积密度随着环境湿度的升高而增大。而在10-29℃的温度范围内,温度条件对雾滴沉积、漂移的影响不显著。本文的研究可以为构建适用于无人机施药的田间气象信息采集系统提供参考。