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农作物防护新宠:植保无人机

什么是植保无人机?


植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,主要由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控。

无人机

图片来源:IC photo


植保无人机有哪几类?


1. 按动力来源分

(1)电动无人机:以充电电池为动力,起飞一次可飞10分钟左右,飞行高度从贴近地面到10多米高空可自由调控,售价一般在8万—20万元。

(2)油动无人机:以燃油为动力,载重量20千克以上,起飞一次可飞30分钟左右,噪声较大,售价一般在30万-200万元。

与电动无人机相比,油动无人机载重量较大、续航时间长,但飞行控制难度较大、机械结构复杂、维修不方便。

2. 按旋翼数量和类型分

(1)固定翼无人机:机翼固定在机身上,起飞需要专用跑道。

(2)单旋翼无人机:只有一个旋转机翼工作,起飞不需要跑道。

(3)多旋翼无人机:有两个及以上旋转机翼工作,起飞不需要跑道。

从安全性上,多旋翼无人机比单旋翼无人机更具优势,所以市场普及率高。而单旋翼无人机单旋翼飞机向下风场大,更有力量,抗风性更强。

多旋翼无人机的翼展结构布局都为环状、对称结构设计,由多个对称式布局的电机给相应的小旋翼提供动力,所有旋翼在飞控系统的集中控制下,通过协调各个旋翼之间的不同转速和旋转方向,共同给机身提供向上的升力、控制机身的运动方向并保持机身平衡。


植保无人机的优点


1. 喷洒速度快、效率高

以一台起飞载重14公斤的植保无人机为例,20亩左右的农田,15分钟便可以喷洒完毕,日喷防面积在300~500亩。而依靠人力喷雾器,每天的喷防量仅有10余亩,即使是地面植保机械中效率最高的高架喷雾器,植保无人机的效率也是其作业效率的8.38倍。

2. 喷洒均匀,雾化效果好

植保无人机作业高度低,飘移少,喷洒均匀性好,旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性,防治效果高;同时。向下的强烈旋转气流可以翻动和摇晃农作物并形成紊流区,将部分农药喷洒到茎叶背面和根部,这是人工和其他喷洒设备无法做到的。

3. 健康环保

植保无人机可远距离遥控操作,喷洒农药用量少,喷洒作业人员避免了接近农药的危险,环保效果好。规模化喷洒方式有利于政府植保部门对农作物质量的把控,减少对环境和农作物的污染。

4. 作业成本较低

采用植保无人机作业,可直接节约用水量90%,减少农药用量30%-50%,能够减少植保作业成本。传统的喷防机械效率低,人工成本也相对较高。



植保无人机的局限性


1.喷洒作业受天气影响较大

对天气要求高,有风天气喷药药物容易飘移到别的田块。大风天气和雨天不能作业。

2.电动机续航能力有待提高

电动植保无人机一般采用锂电作为动力电源,单架次飞行时间为10-15分钟。由于续航时间较短,外场作业需要及时为电池充电,准备工作花费时间较多。

3.飞控技术要求较高

植保无人机作业为低空飞行作业,危险性较大、操控技术相对复杂,一般要求操作人员持有A0PA证书或企业培训证书。

4. 对农药剂型要求高

目前适合无人机使用的农药剂型仅有悬浮剂等少数剂型的农药,可湿性粉剂、乳油等剂型不适合无人机使用。

本文内容来自中国农业出版社出版的《植保无人机应用技术》。


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