作者:極飛科技
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目前,國內市場上有100多家植保無人機生產企業,前面答題的知友們也已經列舉了眾多的植保機品牌,對此不再贅述,飛哥主要想從一個相對微觀的角度說說如何選擇植保無人機。
要考慮的因素當然非常多,一般來說,最值得關注的有以下幾個問題:
a. 這款植保無人機打藥效果好不好?
b. 打藥效率高不高?能不能在要求的時間內打完?
c. 用這款植保無人機打藥,能節省多少金錢、時間、人力上的成本?
至于作業效率和實際成本,大家在選購無人機之前,最好可以跟已經進入飛防植保行業的人聊一聊,仔細看數據、做對比、算算賬。這里,飛哥僅從無人機打藥效果方面來進行分析。
植保無人機打藥效果好不好,可以從以下五個方面來判斷:
1、 能否精準噴灑,把農藥打到位?
無人機植保,最關鍵的就是要把藥打到位。什么是打到位呢?就是在植保過程中,要把農藥噴灑到作物葉子的正反面,并且讓藥物附著在葉片上面,才能幫助作物均勻吸收,從而有效地殺死害蟲。
傳統植保方式,往往無法讓藥物打到作業葉片的背面,噴灑效果打了折扣。而無人機飛過時具備強勁的下壓風場,可以有效幫助農藥附著在作物正反面。
但有時候風場過大,反而會造成藥物浪費和作物損傷。比如下圖中的單旋翼植保無人機,它的噴頭用一根橫桿串聯在無人機下方,出現了擾流現象,螺旋槳產生的氣流把藥液卷起來,有可能附著在機身上,造成浪費。
下圖中的四旋翼植保無人機,噴頭直接裝在螺旋槳電機正下方,它的風場不存在擾流現象,藥物不會污染飛機本身,也不容易傷害作物。
而如何確保農藥附著在作物的葉片上呢?這就得看無人機噴灑的霧化效果了。
上圖展示了藥液噴灑到作物葉片表面后的附著效果。從左到右兌水量越來越高,霧化顆粒越來越大。可以看到,必定是霧化顆粒越小,越節約藥劑和水,附著更加均勻,且不容易匯聚成水滴后滴落浪費。圖中最右邊的葉片表面,其實已經流失了大量的藥劑,還很容易造成污染。
一般來說,霧化顆粒在250微米以下才能達到較好的噴灑效果。
這張圖片是霧化顆粒擊中害蟲表面的示意圖。大顆粒藥液容易匯聚和流失。只有霧化顆粒小的時候,才能均勻附著在蟲子表面,達成觸殺、防治效果。
目前,市場上的植保無人機主要使用壓力噴頭和離心噴頭兩種技術。一般來說,離心噴頭的霧化顆粒更小,且可以調節大小。霧化顆粒大小可以調節到250微米以下的離心噴頭技術是最優選擇。這些數據一般在商品參數里都能看到,選擇產品時可以多注意一下。
2、 能否均勻噴灑,讓目標區域均勻著藥?
目前市場上的植保機主要有兩種噴藥技術,一是恒量噴灑技術,一是變量噴灑技術。
下圖是兩種不同技術打藥效果的對比示意圖。
由于無人機在地塊中飛行時需要轉向,而轉向一般伴隨著減速,如果是恒量噴灑技術(圖中右邊),流量不會隨飛行速度下降而自動調整,就可能造成地邊轉向處的作物著藥量過大,從而產生藥害,也浪費了農藥。而采用變量噴灑技術,流量可以隨飛行速度下降而減小,從而確保每一寸農田的著藥量均等,達到良好的噴灑效果。
所以,在選擇植保機的時候,建議選擇擁有變量噴灑技術的。一般來說,可以從產品的參數設置界面進行判斷,純手動的無人機一般沒有使用該技術,如果界面顯示的是設置流量,一般也沒有變量噴灑技術。具備變量噴灑技術的植保無人機,一般是可以設置畝噴灑量的。
3、 是否會有重噴漏噴現象?
部分防治對藥劑噴灑的要求較高,尤其是除草劑等化控類藥劑,噴多了容易造成藥害,噴少了起不了效果。能否避免重噴漏噴,是考量植保無人機作業效果的重要方面。
(這是無人機重噴漏噴的后果,把辣椒地打成了一片“足球場” )
這其實是跟無人機的飛行精度有關,而飛行精度主要由無人機的定位導航系統決定。目前,市場上的植保無人機定位飛行技術主要有純手動、GPS導航、RTK導航三種。純手動模式依靠人的視覺來進行操作飛行,對飛手要求高,人的影響因素太大,相對最容易造成重噴漏噴的,而且不利于植保無人機的規模化應用。在此對純手動操作的不做過多介紹,我們將對比的重點放在GPS技術與RTK技術上面。
這張圖對比了RTK和GPS定位技術。(圖中的白色方框代表地塊,綠色線條代表無人機的實際飛行路徑。)
目前,GPS技術已被廣泛應用,最常見的就是手機地圖導航。被手機導航“坑”過的人都知道, GPS定位存在一定誤差。普通GPS的定位精度 ≥ 1米,信號誤差有50%的概率會達到2米以上,更無法支持精準定高,誤差甚至高達十幾米。
這對看地圖而言或許沒太大關系,但在地里打藥的時候,可能造成嚴重后果。使用GPS導航的無人機,由于很難避免環境的干擾而產生定位誤差,飛行路徑可能發生較大偏移(如右圖),從而造成重噴、漏噴問題。
這兩年,市面上新興了采用RTK定位技術的植保無人機(沒錯,極飛是最先將RTK技術應用到植保無人機上的),且越來越多的無人機廠商在跟進這項技術。這是因為,RTK技術可將定位精度誤差控制在10厘米以內,讓植保無人機能夠更加精準地飛行和噴灑,有效避免了重噴漏噴。如左邊圖片所見,采用RTK定位技術的植保無人機,能夠確保航線整齊、偏差很小。
所以,在選擇植保無人機的時候,可以了解一下無人機采用的定位技術是否是最先進的,能否實現精準飛行、精準噴灑,能否有效避免重噴漏噴。
4、 能否適應不同作業時間和多種地形?
為了能達到良好的作業效果,植保無人機在各方面條件下的適應能力非常重要。舉例來說,植保無人機能否適應高桿作物的作業?能否在地形起伏較大的區域作業?能否夜間作業?這都是我們在選擇時可以去考慮的。
對于高矮不一的作物、高低不平的地勢來說,為了確保噴灑效果,就需要植保無人機與作物冠層保持相對恒定的距離。目前,無人機通過仿地飛行技術可以實現這一點。無法進行仿地飛行的無人機,在高低不平的作物冠層作業時,矮冠作物可能由于距離無人機較遠而著藥效果差;而地勢的高低變化尤其是升高,可能導致無人機碰撞摔壞。
仿地飛行一般通過超聲波、雷達、對地視覺系統等設備來達成,在選擇植保無人機時,應盡量選擇仿地飛行效果好的無人機,而仿地飛行技術的優劣可以通過觀察坡地飛行狀態直觀地了解到。
很多害蟲晝伏夜出,白天打藥效果較差。尤其是在夏天,中午溫度很高,這時打藥容易揮發和影響藥效。這就需要晚上打藥。
對無人機而言,在農田中進行夜間飛行并不是一件容易的事情。首先,我們需要無人機能按照我們預想的精準飛行,而且要能在眼睛看不到的情況下自動繞開障礙物,這就對航向規劃系統和避障系統有較高的要求。這是純手動控制的無人機很難做到的。這就需要無人機能夠實現高度自主飛行、全自動作業。
市面上,能夠夜間作業的植保無人機產品不多。想要了解無人機是否具備這個模式,只需要在晚上試飛一下,通過目視、激光、手電等就能直觀地看出飛行路線是否筆直精準,能否準確、及時繞開障礙物等。
5、 作業進度是否可監控?
無論從農戶的角度看,還是從植保團隊管理者的角度看,都需要避免作業人員偷工減料的行為,因為這可能會帶來藥害、農藥浪費、沒有效果等不良影響。以往,大家通常是呆在現場監控作業進度。但如果所選擇的植保無人機擁有良好的監控系統,比如能夠進行實時監控,知道有多少設備在哪個地塊按照怎樣的設置在進行某段航線飛行,作業進度是多少,那么我們就能把時間花在更有價值的地方,并且遠距離就能確保作業開展的進度、效果。所以,在選擇一款植保無人機的時候,我們應該考察的不僅僅是飛機本身,還要留意其整個解決方案中的其他系統和設備。
總結一下,選擇植保無人機產品,作業效果是最最需要考量的關鍵指標之一。具體說來,可以從能否精準噴灑、均勻噴灑,不重噴漏噴,是否能夜間作業、適應多種地形,可否遠程監控作業等幾個方面來考察。
答此題利益相關自不用說,僅希望飛哥的答案對大家做出理性的選擇有所幫助。
另補充一句,前面答題的知友們有不少提到極飛的,并且說到極飛不賣產品只提供服務,在此更新一下信息,極飛于2016年10月開始推出植保無人機銷售和租賃業務啦。歡迎關注!
編輯于 2017-06-0