植保无人机

基本介绍
中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20%。农药残留和污染造成的病死人数尚无官方统计，想必更是一个惊人数字。
植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展。1990年，日本山叶公司率先推出世界上第一架无人机，主要用于喷洒农药。我国南方首先应用于水稻种植区的农药喷洒。2016年，农业植保无人机逐渐成为行业新宠，各地陆续出现使用无人机用于植保的案例。据农业部最新统计，截至2016年6月5日，我国生产专业级无人机的公司有300多家，其中有200多家是植保无人机生产厂家，生产各类植保无人机共178个品种，保有量超过5000架。 
据统计，2018年植保无人飞机市场保有量已突破3万架，飞防总作业面积突破3亿亩次。这也预示着中国航空植保产业发展进入全新时代。 
一种遥控式农业喷药小飞机，机体型娇小而功能强大，可负载8-10公斤农药，在低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地的作业。其喷洒效率是传统人工的30倍。该飞机采用智能操控，操作手通过地面遥控器及GPS定位对其实施控制，其旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果好，同时远距离操控施药大大提高了农药喷洒的安全性。还能通过搭载视频器件，对农业病虫害等进行实时监控。
设备优势
无人驾驶小型直升机具有作业高度低，飘移少，可空中悬停，无需专用起降机场，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，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点。另外，电动无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，这将很大程度的降低资源成本。用无人机喷洒的方式大大减少了人员聚集带来的接触风险。 
电动无人机与油动的相比，整体尺寸小，重量轻，折旧率更低、单位作业人工成本不高、易保养。
做植保飞防服务除学会操作植保无人机以外，掌握相应的农业、农药和植保知识，不同的作物有不同的药液施用量，有不同浓度的配比要求，还有对机器性能精确度的要求 
。
机型对比
国内销售的植保无人机分为两类，油动植保无人机和电动植保无人机 
，二者对比如下:
油动植保无人机
电动植保无人机
优点
1、载荷大，15-120L都可以
2、航时长，单架次作业范围大
3、燃料易于获得，采用汽油混合物做燃料
1、环保，无废气，不造成农田污染
2、易于操作和维护，一般7天就可操作自如
3、售价低，一般在10-18万左右，普及化程度高
4、电机寿命可达上万小时
缺点
1、由于燃料是采用汽油和机油混合，不完全燃烧的废油会喷洒到农作物上，造成农作物污染
2、售价高，大功率植保无人机一般售价在30-200万
3、整体维护较难，因采用汽油机做动力，其故障率高于电机
4、发动机磨损大，寿命300-500小时
1、载荷小，载荷范围5-15L
2、航时短、单架次作业时间一般4-10分钟，作业面积10-20亩/架次
3、采用锂电作为动力电源，外场作业需要配置发电机，及时为电池充电
在机型结构上，无人机又分为无人直升机和多轴飞行器。下面是直升机和多轴飞行器的对比： 
直升机 
多轴飞行器 
优点
-
-
缺点
-
-
机体特点
1.采用高效无刷电机作为动力.机身振动小，可以搭载精密仪器，喷洒农药等更加精准；
2.地形要求低，作业不受海拔限制，在西藏、新疆等高海拔地域；
3.起飞调校短、效率高、出勤率高；
4.环保，无废气，符合国家节能环保和绿色有机农业发展要求；
5.易保养，使用、维护成本低；
6.整体尺寸小、重量轻、携带方便；
7. 提供农业无人机电源保障。
8.具有图像实时传输、姿态实时监控功能
9.喷洒装置有自稳定功能，确保喷洒始终垂直地面
10.半自主起降 ,切换到姿态模式或GPS姿态模式下，只需简单得操纵油门杆量即可轻松操作直升机平稳起降。
11.失控保护 ,直升机在失去遥控信号的时候能够在原地自动悬停，等待信号的恢复。
12.机身姿态自动平衡，摇杆对应机身姿态，最大姿态倾斜45˚，适合于灵巧的大机动飞行动作。
13.GPS姿态模式（标配版无此功能，可通过升级获得） ,精确定位和高度锁定，即使在大风天气，悬停的精度也不会受到影响。
14.新型植保无人机的尾旋翼和主旋翼动力分置，使得主旋翼电机功率不受尾旋翼耗损，进一步提高载荷能力，同时加强了飞机的安全性和操控性。这也是无人直升机发展的一个方向。
15.高速离心喷头设计，不仅可以控制药液喷洒速度，也可以控制药滴大小，控制范围在10-150微米。
存在问题
存在的主要问题是：
1、成熟可靠的植保无人机少，不少厂商一味求大，忽视了植保作业的特殊要求。
2、买家盲目购买，作为一种新的喷洒技术，如果是想真正用于农林植保，买家应实地考察飞防作业，从技术层面多一些了解，而后入手。
3、培训及售后服务不到位，买家无人飞不敢飞，当成了摆设。
4、专用药剂知识不足，个人盲目勾兑药剂，容易出现农药残留过高、灭虫效果差等问题。
5、行业标准难制定，购机补贴难申请。
6、市场需求量大，准入门槛不高，专业化水平难提升。
参数性能
机型
电动植保无人直升机
外形尺寸（长宽高）
1955x455x625mm
最大起飞重量
29.20Kg
农药容器容量
16L
最大有效载荷
16Kg（±5%）
锂聚合物动力电池
10000mAh，44.4V
作业速度
3~8m/s（风速2~3级）
单次作业时间
10~15min
单组电池最大作业时间
33min
相对飞行高度
距离农作物1～3米
喷幅（4个喷头、2.8米喷管）
4～5.5米/秒（逆风或顺风、风速2~3级）
喷洒流量
1000~1500mL/min（扇形雾喷头5个）
高浓度农药消耗
0.5L/亩（水稻）
单机喷洒作业效率
60-72亩/小时（水稻）
遥控半径
800m
最新型双喷头植保无人机基本参数：
喷头数量
2个
喷杆长度
1.2米
喷洒范围
3.5-4米
药滴直径
10-150微米
载荷
10公斤
药箱容积
6升*2
电池容量
10安时
电池质保
1年
配置介绍
序号
项目
数量
单位
备注
1
机体
1
架
含无刷电机、伺服器、电子调速器、碳纤维主/尾旋翼
2
遥控器+图传
1
套
含直升机遥控器、摄像头、显示器、发射机、接收机
3
数码变频静音发电机
1
台
2千瓦，耗油0.5升/小时
4
专用检修工具
2
套
-
5
直升机动力电池
2
组
44.4V/15000mA，充电时间40分钟
6
进口锂电平衡充
1
套
-
7
无人机自稳定系统
1
套
丢失信号、可实现自主悬停、半自动起降、定高巡航
8
遥控器电池
2
块
-
9
航空包装箱
1
个
-
10
喷洒装置
1
套
8L玻璃钢药箱、喷头、压力泵、碳纤管
作业环境
天气因素：
雨天严禁飞行
风力大于4级的天气暂缓作业，风力大于6级的天气严禁作业
地理因素：
作业田块周界10米范围内无人员居住的房舍。
作业田块周界10米范围内无防护林、高压线塔、电杆等障碍物。
作业田块中间无影响飞行安全的障碍物或影响飞行视线的障碍物。
作业田块周界或田块中间有合适飞机的起落点。
作物高度应低于操作人员的视线，操作人员能够观察到飞机飞行姿态。
作业田块应有适合操控人员行走的道路。
注意事项
1、远离人群，安全永远放在第一位，一切安全第一。
2、操作飞机之前，首先要保证飞机的电池及遥控器的电池有充足的电，之后才能进行相关的操作。
3、严禁酒后操作飞机。
4、严禁在人头上乱飞。
5、严禁在下雨时飞行，水和水汽会从天线、摇杆等缝隙进入发射机并可能引发失控。
6、严禁在有闪电的天气飞行。这是非常非常危险的。
7、一定要保持飞机在自己的视线范围之内飞行。
8、远离高压电线飞行。
9、安装和使用遥控模型需要专业的知识和技术，不正确的操作将可能导致设备损坏或者人身伤害。
10、要避免发射机的天线指向模型，因为这样是信号最弱的角度。要用发射机天线的径向指向被控的模型，并应避免遥控器和接收机靠近金属物体。
11、2.4GHz的无线电波几乎是以直线传播的，请避免在遥控器和接收机之间出现障碍物。
12、如果发生了模型坠落、碰撞、浸水或其他意外情况，请在下次使用前做好充分的测试。
13、请让模型和电子设备远离儿童。
14、在遥控器电池组的电压较低时，不要飞得太远，在每次飞行前都需要检查遥控器和接收机的电池组。不要过分依赖遥控器的低压报警功能，低压报警功能主要是提示您何时需要充电，没有电的情况下，会直接造成飞机失控。
15、当你把遥控器放在地面上的时候，请注意平放而不要竖放。因为竖放时可能会被风吹倒，这就有可能造成油门杆被意外拉高，引起动力系统的运动，从而可能造成伤害。
 
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