目前,化学防治仍是果园病虫害防治的主要技术手段,传统的大容量连续式喷雾,无视靶标及个体差异,造成果树空隙间的无效喷药及靶标内农药沉积严重,导致农药的大量流失、浪费、残余及环境的污染,影响果品品质。针对上述问题,对果园变量喷雾关键技术进行了研究,以提高农药利用率,实现农药减量增效,提高果品品质。主要研究内容如下:（1）设计了果园变量喷雾试验台,主要由变量喷雾系统、风送系统及控制系统等组成。对关键部件进行了设计与仿真,以频率为12 Hz的PWM波控制单喷头喷量,以支路调风的方式改变出风口风量,实现果园风送变量喷雾精准控制,将传感器融合阵列可与单一传感器阵列进行了响应面试验。试验结果表明:车速在0.3～0.5 m/s时,超声波、激光传感器阵列探测相对误差分别为14.56～20.41%和9.73～16.85%;采用传感器融合阵列,其相对误差只有4.2%～11.24%。相比单一传感器阵列,相同车体行驶速度下,传感器融合阵列探测精度至少提高33.3%。（2）进行了离散化冠层体积计算方法的研究。在机体倾斜及非倾斜状态时,对设定车体行驶距离范围的果树冠层宽度离散化:利用传感器融合阵列布置在喷头前一定距离,判断果树冠层空隙,得到离散化冠层体积,再依据施药量及风量与冠层体积的关系,获得冠层施药量及风送量的调控方法。（3）在室外进行了单喷头变量喷雾沉积量分布试验,试验结果表明:在相同风速下,总沉积量随着占空比减小、风速的减小及喷雾距离的增加而减小。出风口风速在0m/s时,喷雾距离为0.5 m、1.0 m及1.5 m下的沉积量变异系数为1.28、0.72、0.49;8 m/s时沉积量变异系数为1.28、0.63、0.44,16 m/s时沉积量变异系数为1.26、0.60、0.35。（4）在果园分别进行了离散化冠层宽度验证试验及冠层沉积量试验。试验结果表明:1)连续型密集、纺锤型稀疏及单株型稀疏果园上、中、下层离散冠层宽度的变异系数分别为0.021、0.035、0.106,0.064、0.118、0.239及0.097、0.202、0.325。2)相比普通传感器融合阵列,改进后的传感器融合阵列在连续型密集果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低6.95%、3.85%和升高4.40%,沉积量分别降低11.11%、8.33%、3.57%;纺锤型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低27.08%、30.37%、18.55%,沉积量分别降低64.71%、60.86%、40.38%;单株型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低18.44%、26.26%、15.54%,沉积量分别降低40%、42.42%、41.46%,可有效地减轻部分冠层喷施过量的问题。