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农用植保无人机研究趋势

责任编辑:亿天航    2017-05-05

         成熟稳定安全的移动端操作平台。随着植保无人机技术的不断开拓和发展,已经走入了智能化的时代,植保无人机企业将产品与移动端结合的智能化操控模式显得尤为重要。通过手机APP操作平台来操控植保无人机,可实现上升悬停、航线规划、自主飞行、GPS跟随及虚拟摇杆操作等功能,同时解决无人机无法感知和避开障碍物的智能问题正是手机APP操作平台发展的方向。研发高稳定性、高可靠性农用植保无人机自主飞行控制系统,搭建更加成熟稳定安全的移动端操作平台,是植保无人机发展的重中之重。



  精准施药技术。近年来,为提高农药有效利用率、减少作物农药残留危害和保护施药地区周边的环境,精准施药技术成为研究热点。改进更好变量喷药控制方式,将地理信息系统与航空遥感技术相结合。目前,开发高效的航空遥感系统成为一种新趋势,无人机搭载遥感系统可以通过核心技术产生的精确空间图像对大田作物的营养状况、长势状况及病虫害的状况进行分析。针对雾滴沉积、飘移、分布均匀性监测及雾滴图像处理系统等先进传感器的开发与使用,国外在此类研究上已有较为先进的成果,我国科研人员对此类传感器和技术也展开了研究。

  农业航空植保静电超低容量施药技术。由于传统喷雾技术只有25%50%的药液附着在作物上,并且雾滴飘移严重,使用静电喷雾能有效增加药液的附着率,减少飘移,将药液的有效利用率大幅度提高。同时,由于控制了飘移量,可降低对周围环境和土地的污染。在航空静电施药技术的研究中,国外较我国起步早,已有了较为先进的技术成果。目前,国内在无人直升机静电喷雾技术方面的应用研究还较少,随着技术的不断发展和环境压力的不断增大,静电喷雾势必在农用植保机上应用更加广泛。

  植保无人机喷杆振动特性研究。影响植保无人机作业质量的3个重要评价指标是雾滴的飘移性、沉降量及分布均匀性,国内外学者对植保无人机进行研究的首要目标是提高其作业质量。参考大量文献可知,目前从事植保无人机研究的相关学者大多侧重对航空施药技术、作业参数、喷雾系统、航空喷药关键部件,特别是喷嘴的研究。喷杆作为植保无人机的施药关键部件,至今很少有人对其在喷雾作业过程中因振动问题产生的影响进行研究。目前,国内外对喷杆技术的研究主要在以下4个方面:喷杆与喷雾均匀性关系的研究。喷杆结构动力学研究。喷杆运动学与控制理论研究。喷雾机田间路面谱研究。



  高载质量、高效率、长航时。目前,植保无人机普遍存在的不足就是承载质量小,一般为3040kg,航时较短,一般为1530min。随着单位面积喷洒收入的提升及土地流转的增加,高载药量、高效率、长航时无人机的需求度会逐步显现出来。载药量越多,飞行时间越长,可大大提高无人机的作业效率,因此高载质量、高效率、长航时的中小型无人机将是今后的发展趋势。

  通过分析国内外植保无人机施药技术与施药装备的研究现状,总体上可以看出国内外无人机施药领域的研究均取得了进步并在持续发展。随着无人机低空施药技术的不断发展,植保无人机已经成为防治病虫草害的主要手段。为了实现植保领域高效、环保、快捷、安全的作业要求,无人机施药技术必将得到快速发展。虽然我国的植保无人机施药技术仍处于起步阶段,但随着资金的不断投入与科技的不断发展,植保无人机将会得到广泛应用,从而大幅提高病虫害的防治效率,促进现代农业的可持续发展。

         


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