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农业无人机解决方案

作者:莫伟雄 2019-04-27 16:49:40 浏览:33

  我国基本农田每年需要大量人工喷施农药,每年农药中毒人数有10万之多,致死率约20%。农药残留和污染造成的病死人数更是一个惊人数字。农业无人机可以携带调配好的农药,飞到空中,并进行遥控喷施农药。农业无人机喷施农药优点包括了,高压喷施,农药使用量少,喷施更为均匀,减少了农药用水量;高空喷施,更容易喷施在叶片上表面;作业人员不用在农药喷雾氛围下作业,减少甚至杜绝了人员中毒情况;再次农药无人机高效,能有效降低人工成本。

  目录

  一、农业无人机方案介绍

  二、农业无人机的优点

  三、农业无人机功能作用

  四、农业无人机的特点

  五、农业无人机工作原理

  六、农业无人机组成结构

  七、农业无人机发展前景

  正文

  一、农业无人机方案介绍

  农业无人机是用于农业植物保护作业的无人驾驶飞机,无人飞机有飞行平台、GPS飞控、喷洒机构三部分组成的,通过地面遥控或者是GPS飞控,用来实现喷洒作业,用于喷洒药剂。农业无人机具有作业高度低,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。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。

  二、农业无人机的优点

  1、节约时间

  对于使用无人机的农场主而言,他们不用为了查看农作物长势而在田地里长途跋涉,现在几分钟的时间就可以完成过去数小时才能完成的作物巡视。

  2、先进的技术

  农业无人机可以完成的工作让人吃惊,比如植株计数、检查土壤湿度以及分析水分利用等,这提高土地利用效率和农作物产量。

  3、防微杜渐

  使用无人机可以让农场主用最短的时间找到田地中作物有病变的地块,否则用人工方式要花好几天甚至几周的时间。这就起到防范于未然的作用,阻止小问题蔓延成大问题。

  4、生成数据集

  使用无人机获得的农业数据可以输出,并可以用于许多其他方面的应用,这也给了农场主以动力。如今,他们可以同相邻农场共享和比较作物数据,追溯他们过去农作物的产量等。

  三、农业无人机功能作用

  1、提高产量

  无人机可以帮助农场主及时田地中影响作物产量的潜在问题,这样的细节水平可以帮这种详细程度可以帮助农民提高效率效率,从而提高田地产出。

  2、省时间

  无人机迅速而高效地巡查农田是无人机在农业中的主要优势之一。有了无人机,种植者就不需要徒步或驾驶拖拉机对农田进行评估。凭借无人机,农民能够在更短的时间内获得有关其田地状况的直观认识。并且,这些农田信息可以随时随地收集,最大程度上缩短解决问题和养护作物所需的响应时间。

  3、投资回报

  人工徒步巡查农田或飞机航拍农田的成本平均在每英亩2美元,购买一架旋翼无人机的投资回报很快就能满足。在大多数运作中,种植一季作物甚至用不了这么长时间就可以收回无人机的投资。有了无人机快速提供管理干预所需的及时信息,将降低运营成本、提高作物产量。

  4、使用方便

  曾经的无人机产品设置和操作复杂,如今随着技术的发展,无人机正越来越容易上手,让初学者从一开始就有信心胜任操作要求。

  5、集成GIS地图

  无人机可以绘制农田边界,从而服务于不同的飞行模式。有了农田GIS地图,可以最大程度上提高产出、降低成本,进而让农场蒸蒸日上。地图上对于需要咨询检查的农田地块有明确的标注。

  6、生成作物健康影像

  最新的无人机技术可以快速收集农作物健康状况信息,这给了农场主以很大帮助。作物的健康成不差异会以不同的颜色加以区分,你可i看到农田不同位置作物对太阳光的吸收情况的差异。无人机从作物上方飞过,就可以完成对作物高度的测量。

  7、失联自动返航

  作为一个附加的安全措施,宝贵的无人机能够实现故障下自动返回初始起飞位置。

 

  热像仪能够检测出温度略低、灌溉充分的部分和缺水的地块,有了这些数据,农场主就可以对农田的灌溉进行相应的调整,减少灌溉用水的浪费,这种提高灌溉用水效率的功能对于世界农业用水不足的地方有特别的价值。同时,精准灌溉和施用肥料,较少水肥损失和对周边河渠水源的污染,减少水体富营养化状况。

  四、农业无人机的特点

  1、高效:是GPS导航,自动规划航线,自主按航线飞行并可自主接力,可以减少人工漏喷重喷的现象,提升施药质量,作业高度低,可贴近作物2-3米,加之旋翼向下的巨大旋力产生的气流,农药雾流对作物从上到下的穿透力强,飘移少,高效环保。

  2、便利:可空中悬停,垂直起降,需要起降场地小,可在田间地头起降,起降灵活,特别适用于中国土地集中度不高的国情。

  3、全能:由于是空中飞行,不会留下辙印和损坏农作物,特别适合地面设备无法行走的水稻,中后期的玉米甘蔗等作物,山地林业及作物,以及森林病虫害。

  4、安全、环保:施药人员摇控操作施药,远离施药环境,避免近距离接触农药导致的健康危害。电动无人机对自然环境的保护,防止自然环境的恶化。

  五、农业无人机工作原理

  农业植保无人机采取旋翼设计,这是最初的飞机升空设计,四旋翼和六旋翼无人机一般都用于植保机械,旋翼的基本理论是空气动力学的一部分,多旋翼无人机也是由电机的旋转,使螺旋桨产生升力而飞起来的。比如四旋翼无人机,当飞机四个螺旋桨的升力之和等于飞机总重量时,飞机的升力与重力相平衡,飞机就可以悬停在空中了。当升力之和大于无人机总重量时,无人机能够向上飞起。四旋翼飞行器通过遥控器将信号传递到传感器和电调来调节4个电机转速,从而改变旋翼转速,实现升力的变化,控制飞行器的姿态和位置。

  六、农业无人机组成结构

  农业无人机由飞行平台(多轴飞行器)、地面遥控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或导航飞控,来实现喷洒作业。

  飞行平台主要包括无人机的核心部分-动力系统,主要以电动机为主。电动的动力系统主要包含电机、电调、螺旋桨以及电池。

  1、电机指将电能转化为机械能的一种转换器,由定子、转子、铁心、磁钢等部分组成。无人机的电机主要以无刷电机为主,通过螺旋桨旋转产生向下的推力。

  2、电调指电子调速器,其主要作用就是将飞控板的控制信号转变为电流的大小,以控制电机的转速。

  3、螺旋桨是指将电机转动功率转化为推进力或升力的装置。

  4、无人机上的电池一般是高倍率铿聚合物电池,特点是能量密度大、重量轻、耐电流数值较高。

  七、农业无人机发展前景

  随着专业化统防统治的发展,以及种植大户、家庭农场、农民专业合作社等新型农业经营主体的出现,他们对农业社会化服务和高效药械的需求越来越迫切,为适应这一形势,全国农技中心联合有关研究单位及生产企业,大力开展新型植保机械的示范推广工作,取得新的突破。无人直升机技术在农业方面的应用,将会弥补我国在农业无人飞机应用领域的空白,也是中国农业重要无人机械和技术的一场革命,农用无人飞机技术的应用,将标志着我国农业真正走向了高科技农业时代,植保无人机的出现,是对农业发展的一次重大革命,它改变了传统的农业打药方式,加速了农业发展,更加人性化的满足了农民对于打药的要求,因此它的发展前景将一片光明。

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