植保無人機

植保無人機，又名無人飛行器，顧名思義是用於農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人飛機由飛行平台（固定翼、直升機、多軸飛行器）、導航飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或導航飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。

據宇辰網2016年出的《中國民用無人機市場分析及前景預測（2016試發行）》一書介紹，我國的農業植保無人機目前尚處於起步階段，據統計，2014年我國植保無人機保有量為695架，總作業面積426萬畝；2015年我國植保無人機保有量為2324架（31個省統計），總作業面積1152.8萬畝，增長幅度分別為234%、170.6%。雖然漲幅明顯，但整體而言，我國的植保無人機體系尚未成熟。目前國內植保無人機技術和產品性能參差不齊，眾多產品中絕少有能夠滿足大面積高強度植保噴灑要求。

基本介紹

• 中文名：植保無人機
• 外文名：Spraying Drone
• 用途：農林植物保護作業
• 存在問題：專用藥劑知識不足
• 優勢：作業效率高、效果好、省水省藥

基本概念

中國作為農業大國，18億畝基本農田，每年需要大量的農業植保作業，我國每年農藥中毒人數有10萬之眾，致死率約20%。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無官方統計，想必更是一個驚人數字。

植保無人機服務農業在日本、美國等已開發國家得到了快速發展。1990年，日本山葉公司率先推出世界上第一架無人機，主要用於噴灑農藥。我國南方首先套用於水稻種植區的農藥噴灑。2016年，農業植保無人機逐漸成為行業新寵，各地陸續出現使用無人機用於植保的案例。據農業部最新統計，截至2016年6月5日，我國生產專業級無人機的公司有300多家，其中有200多家是植保無人機生產廠家，生產各類植保無人機共178個品種，保有量超過5000架。

一種遙控式農業噴藥小飛機，機體型嬌小而功能強大，可負載8-10公斤農藥，在低空噴灑農藥，每分鐘可完成一畝地的作業。其噴灑效率是傳統人工的30倍。該飛機採用智慧型操控，操作手通過地面遙控器及GPS定位對其實施控制，其旋翼產生的向下氣流有助於增加霧流對作物的穿透性，防治效果好，同時遠距離操控施藥大大提高了農藥噴灑的安全性。還能通過搭載視頻器件，對農業病蟲害等進行實時監控。

優勢

無人駕駛小型直升機具有作業高度低，飄移少，可空中懸停，無需專用起降機場，旋翼產生的向下氣流有助於增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，遠距離遙控操作，噴灑作業人員避免了暴露於農藥的危險，提高了噴灑作業安全性等諸多優點。另外，電動無人直升機噴灑技術採用噴霧噴灑方式至少可以節約50%的農藥使用量，節約90%的用水量，這將很大程度的降低資源成本。電動無人機與油動的相比，整體尺寸小，重量輕，折舊率更低、單位作業人工成本不高、易保養。

做植保飛防服務除學會操作植保無人機以外，掌握相應的農業、農藥和植保知識，不同的作物有不同的藥液施用量，有不同濃度的配比要求，還有對機器性能精確度的要求。

離心噴灑

機型對比

目前國內銷售的植保無人機分為兩類，油動植保無人機和電動植保無人機，二者對比如下:

	油動植保無人機	電動植保無人機
優點	1、載荷大，15-120L都可以; 2、航時長，單架次作業範圍大; 3、燃料易於獲得，採用汽油混合物做燃料	1、環保，無廢氣，不造成農田污染; 2、易於操作和維護，一般7天就可操作自如; 3、售價低，一般在10-18萬左右，普及化程度高; 4、電機壽命可達上萬小時
缺點	1、由於燃料是採用汽油和機油混合，不完全燃燒的廢油會噴灑到農作物上，造成農作物污染; 2、售價高，大功率植保無人機一般售價在30-200萬; 3、整體維護較難，因採用汽油機做動力，其故障率高於電機; 4、發動機磨損大，壽命300-500小時	1、載荷小，載荷範圍5-15L; 2、航時短、單架次作業時間一般4-10分鐘，作業面積10-20畝/架次; 3、採用鋰電作為動力電源，外場作業需要配置發電機，及時為電池充電

在機型結構上，無人機又分為無人直升機和多軸飛行器。下面是直升機和多軸飛行器的對比：

	直升機	多軸飛行器
優點	風場穩定，霧化效果好，向下風場大，穿透力強，農藥可以打到農作物的根莖部位； 抗風性更強。	入門門檻低，更容易操作； 造價相對便宜。
缺點	一旦發生炸機事故，無人直升機造成的損失可能更大； 價格更高。	抗風性更弱； 下旋風場更弱； 造成風場散亂，風場覆蓋範圍小，若加大噴灑面積，把噴桿加長，會導致飛行不穩定，作業難度加大，增加摔機風險。

機體特點

1.採用高效無刷電機作為動力.機身振動小，可以搭載精密儀器，噴灑農藥等更加精準； 　2.地形要求低，作業不受海拔限制，在西藏、新疆等高海拔地域；
3.起飛調校短、效率高、出勤率高；
4.環保，無廢氣，符合國家節能環保和綠色有機農業發展要求；
5.易保養，使用、維護成本低； 　6.整體尺寸小、重量輕、攜帶方便；
7. 提供農業無人機電源保障。

8.具有圖像實時傳輸、姿態實時監控功能

9.噴灑裝置有自穩定功能，確保噴灑始終垂直地面

10.半自主起降 ,切換到姿態模式或GPS姿態模式下，只需簡單得操縱油門桿量即可輕鬆操作直升機平穩起降。

11.失控保護 ,直升機在失去遙控信號的時候能夠在原地自動懸停，等待信號的恢復。

12.機身姿態自動平衡，搖桿對應機身姿態，最大姿態傾斜45˚，適合於靈巧的大機動飛行動作。

13.GPS姿態模式（標配版無此功能，可通過升級獲得） ,精確定位和高度鎖定，即使在大風天氣，懸停的精度也不會受到影響。

14.新型植保無人機的尾旋翼和主旋翼動力分置，使得主旋翼電機功率不受尾旋翼耗損，進一步提高載荷能力，同時加強了飛機的安全性和操控性。這也是無人直升機發展的一個方向。

15.高速離心噴頭設計，不僅可以控制藥液噴灑速度，也可以控制藥滴大小，控制範圍在10-150微米。

存在問題

目前存在的主要問題是：

1、成熟可靠的植保無人機少，不少廠商一味求大，忽視了植保作業的特殊要求。

2、買家盲目購買，作為一種新的噴灑技術，如果是想真正用於農林植保，買家應實地考察飛防作業，從技術層面多一些了解，而後入手。

3、培訓及售後服務不到位，買家無人飛不敢飛，當成了擺設。

4、專用藥劑知識不足，個人盲目勾兌藥劑，容易出現農藥殘留過高、滅蟲效果差等問題。

5、行業標準難制定，購機補貼難申請。

6、市場需求量大，準入門檻不高，專業化水平難提升。

參數性能

機型	電動植保無人直升機
外形尺寸（長寬高）	1955x455x625mm
最大起飛重量	29.20Kg
農藥容器容量	16L
最大有效載荷	16Kg（±5%）
鋰聚合物動力電池	10000mAh，44.4V
作業速度	3~8m/s（風速2~3級）
單次作業時間	10~15min
單組電池最大作業時間	33min
相對飛行高度	距離農作物1～3米
噴幅（4個噴頭、2.8米噴管）	4～5.5米/秒（逆風或順風、風速2~3級）
噴灑流量	1000~1500mL/min（扇形霧噴頭5個）
高濃度農藥消耗	0.5L/畝（水稻）
單機噴灑作業效率	60-72畝/小時（水稻）
遙控半徑	800m

最新型雙噴頭植保無人機基本參數：

噴頭數量	2個	噴桿長度	1.2米
噴灑範圍	3.5-4米	藥滴直徑	10-150微米
載荷	10公斤	藥箱容積	6升*2
電池容量	10安時	電池質保	1年

配置介紹

序號	項目	數量	單位	備註
1	機體	1	架	含無刷電機、伺服器、電子調速器、碳纖維主/尾旋翼
2	遙控器+圖傳	1	套	含直升機遙控器、攝像頭、顯示器、發射機、接收機
3	數碼變頻靜音發電機	1	台	2千瓦，耗油0.5升/小時
4	專用檢修工具	2	套
5	直升機動力電池	2	組	44.4V/15000mA，充電時間40分鐘
6	進口鋰電平衡充	1	套
7	無人機自穩定系統	1	套	丟失信號、可實現自主懸停、半自動起降、定高巡航
8	遙控器電池	2	塊
9	航空包裝箱	1	個
10	噴灑裝置	1	套	8L玻璃鋼藥箱、噴頭、壓力泵、碳纖管

作業環境

天氣因素：

雨天嚴禁飛行

風力大於4級的天氣暫緩作業，風力大於6級的天氣嚴禁作業

地理因素：

作業田塊周界10米範圍內無人員居住的房舍。

作業田塊周界10米範圍內無防護林、高壓線塔、電桿等障礙物。

作業田塊中間無影響飛行安全的障礙物或影響飛行視線的障礙物。

作業田塊周界或田塊中間有合適飛機的起落點。

作物高度應低於操作人員的視線，操作人員能夠觀察到飛機飛行姿態。

作業田塊應有適合操控人員行走的道路。

注意事項

1、遠離人群！安全永遠放在第一位，一切安全第一！

2、操作飛機之前，首先要保證飛機的電池及遙控器的電池有充足的電，之後才能進行相關的操作。

3、嚴禁酒後操作飛機。

4、嚴禁在人頭上亂飛。

5、嚴禁在下雨時飛行！水和水汽會從天線、搖桿等縫隙進入發射機並可能引發失控。

6、嚴禁在有閃電的天氣飛行。這是非常非常危險的！

7、一定要保持飛機在自己的視線範圍之內飛行。

8、遠離高壓電線飛行。

9、安裝和使用遙控模型需要專業的知識和技術，不正確的操作將可能導致設備損壞或者人身傷害。

10、要避免發射機的天線指向模型，因為這樣是信號最弱的角度。要用發射機天線的徑向指向被控的模型，並應避免遙控器和接收機靠近金屬物體。

11、2.4GHz的無線電波幾乎是以直線傳播的，請避免在遙控器和接收機之間出現障礙物。

12、如果發生了模型墜落、碰撞、浸水或其他意外情況，請在下次使用前做好充分的測試。

13、請讓模型和電子設備遠離兒童。

14、在遙控器電池組的電壓較低時，不要飛得太遠，在每次飛行前都需要檢查遙控器和接收機的電池組。不要過分依賴遙控器的低壓報警功能，低壓報警功能主要是提示您何時需要充電，沒有電的情況下，會直接造成飛機失控。

15、當你把遙控器放在地面上的時候，請注意平放而不要豎放。因為豎放時可能會被風吹倒，這就有可能造成油門桿被意外拉高，引起動力系統的運動，從而可能造成傷害。

相關新聞

2020年中國植保無人機需求量10萬架

農戶與植保無人機

中國作為農業大國，18億畝基本農田，每年需要大量的人員從事農業植保作業，而我國每年農藥中毒人數有10萬之眾。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無官方統計。 同時，農村青壯年勞動力逐漸稀缺，人力成本日益增加;由於農藥對人體傷害較大，年輕人不願意進行農藥噴灑。“植保無人機可遠距離遙 控操作，避免了噴灑作業人員暴露於農藥的危險，保障了噴灑作業的安全。”有專家預計到2020年，中國植保無人機需求量是 10萬架，無人機植保從業人員需求量是40萬人。

安徽宿州村民藉助植保無人機走高科技之路

植保無人機不斷普及，開始走進普通老百姓的生活。國內有很多植保飛防服務公司，也有一些有志青年投身植保作業服務行業。植保無人機不僅僅是年輕人創業、企業賺錢的專屬，也是農民幹活的好幫手。據了解，安徽省宿州市夾溝鎮湖町村64歲村民吳會蘭也用上了無人機。無人機不僅每畝能夠節省1/3藥錢，更重的是她和老伴再也不用會打藥發愁。去年她和老伴管理十畝玉米地，老伴因為勞累加中毒花費近千塊，現在不用受那份洋罪了。