王凤强
黑龙江农垦职业学院 哈尔滨 150431
摘 要：随着我国农业向精准、有机、智能、数字、物联农业方向的发展，使用植保无人机作业已成为中国农业的发展趋势。我国植保无人机在高速发展的同时，于巨大的市场背后，隐藏着一些问题。尤其是对操控人员培训，配套的售后服务体系，完善的行业标准，健全的监管法律法规等方面，对植保无人机领域良性发展刻不容缓。
关键词：无人机；植保无人机；机型选择
伴随我国经济飞速发展，无人机在各个领域中广泛应用，我国是农业大国，在植保方面有大量的工作要完成，而植保无人机（英文缩写：Spraying Drone）在植保领域的出现改变了植保方式，它与传统方式相比具备了作业效率高、效果好、省水、省药、安全等优点，在全国深受广大农民朋友的青睐。
一、植保无人机的分类及特
植保无人机按动力系统分油动机型、电动机型、油动变距。按机型结构分单旋翼、多旋翼、共轴直升机。多旋翼分四旋翼、六旋翼、六轴十二旋翼、八旋翼、八轴十六旋翼等机型。
油动植保无人机的优点有载重量大，抗风能力好，汽油混合物当燃料容易获取，续航能力强，单架次作业范围大，动力使用成本低。缺点是发动机燃料燃烧不充分，尾气会对农作物产生伤害。发动机使用维护较难，故障率高于电动植保无人机。发动机磨损大，使用寿命时间短，振动大，易造成传感器松动和图像模糊。价格较高。控制精准度低，对操控人员要求高。受工作原理的限制，作业环境不适合高海拔。
电动植保无人机的优点有维护简单，控制精准，对飞机操控要求低，机体振动小，图像传输清晰，场地适应能力强，高原也能轻松使用，轻便灵活，转场方便，售价低，充电电池环保低碳，使用成本低。缺点有载重量较小，抗风能力弱，航时短，每次作业需要配备多组电池或配置发电机为电池充电，电池使用成本高，单架次作业时间短。废电池存在回收环保问题。
油动机型与电动机型植保无人机只是技术路线不同，随着科学技术的不断进步，都会有较好的发展前景。目前有些科研单位加大对油电混合的技术研究，力求得到油动机型和电动机型的优点，但在实际中需要解决一些问题：首先是操控水平要求高，发动机和电机响应时间不同，对操控的算法要求较高，发动机和电机的动力配合较为重要。其次是可靠性。油电混合发动机和电机，在工作时只要一个出现问题，就容易造成飞行事故。再次机体振动。发动机的振动如何降低甚至消除，动力如何线性输出，是解决的关键。
单旋翼植保无人机的优点是各螺旋桨之间风场干扰少，产生的下压风场大，药液能覆盖叶背，对农作物品种没有要求，作业效率高，能耗低。缺点是对飞机操控水平要求较高，无人机单价较高，随着单旋翼的大规模的生产价格会降低。
多旋翼植保无人机的优点是智能化程度比较高，操作容易，对飞机操控水平要求不高，与相同载荷机型比造价相对便宜。缺点是各螺旋桨之间风场干扰产生紊流，下压风场较弱，形成的风场覆盖面较小，作业效率较低，能耗比单旋翼高出一半以上。四旋翼的风场最好。旋翼越多形成的紊流越大，形成的风场对喷洒药液效果越不理想。
二、农业植保无人机的机型选择
首先要根据自己的需求来选择性价比高和售后服务有保障的产品才是最明智的。合理发挥无人机的效能，每喷洒完成一次作业，电池还有约三分之一电量最好，保障飞回加药，换电池（三分之一可以缩短电池的充电时间，提高电池的效率，减低电池的成本。）。售后服务网点多，维修时间短，维修工具越简单越好，零件标准化、模块化最好。其次选无人机本身材料好的。可对电池产生的高温，药液的腐蚀，环境的高温等均有一定的自我保护。电子元器件、传输导线、GPS定位系统要耐高温、耐腐蚀、不易老化。再次安全和方便转运。植保无人机的螺旋桨容易对人体造成伤害，注意防护。作业飞机与运输车辆要配套合理，装卸迅速，这样可以提高作业时间，经济效率高。
三、使用植保无人机的注意事项
1.作业的准备。温度、湿度、风向等气象资料提前了解，在雷雨天、气温三十度以上、风力在四级以上等天气禁止飞行作业。按照作业要求和无人机使用说明对无人机各项指标进行检查，使它的主机和辅助设备（如燃料、通讯设备、电池电量、信号灯等）处于正常工作状态。对作业植保无人机的作业参数进行设置（如飞行速度，超过7m/s产生风场，对药液无法形成下压力，造成药液蒸发、飘散。）。对突发故障有应急预案。最后进行模拟飞行，各项指标达到要求才可以进行正常的作业。
2.作业场地的要求。高压线、高铁线路、信号基站、变电所、防护林、临时的屋舍等在飞行安全距离以外避免干扰，田边配有起落点，田间有行走的便道，田中没有影响飞行的障碍物，作物高度低于操控人员的视线。
3.操控人员的要求。安全永远放在第一位。要持证上岗，酒后及身体不适的状态严禁操控无人机，飞行设备远离儿童。若碰撞、进水、坠落等其他意外情况发生后，需做好测试后再使用。在多山地区或富矿地区采用纯手动飞行模式避免失控或炸机（地磁会对操控产生干扰。）。
4.农药的选择。与本地植保专业人士根据农作物特点和地域要求选用药品、药量，并结合药厂制定施药方案，优选高效低毒的品种。同种作物在不同的地域病虫害也会不同，选择药液配方要因地制宜。
结束语
未来5年到10年，中国农田里的农用无人机将越来越多，数字农业会得到大量的应用。2020年11月在广州召开的第四届“无人机系统标准发展与应用”国际论坛期间，发布了中国主导的第一项无人机领域国际标准ISO21895:2020《民用无人驾驶航空器系统分类及分级》。在会上，华南农业大学教授兰玉彬表示，广东目前已做到国际领先水平。据介绍，日前发布的《广东省人民政府关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的实施意见》提出，广东要打造粤港奥大湾区农业无人机产业高地。
2021年，大疆农业累计全球作业面积10亿亩次，减少碳排放343万吨，去年加入祁连山的生态保护工作中的甘肃省飞防组织绿控生态农业有限公司，通过人工干预利用大疆农业无人机进行草籽、有机肥播撒，修复退化草场达30万亩，今年5月6日起，绿控生态一共派出8架T40大疆农业无人机，历时一个月，累计完成5万亩的飞播作业。每天每架可以播撒八九吨种子。效率是人工的30倍以上，还能不受地形的限制。
以上就是对植保无人机一点见解，与广大农业战线的朋友分享，有更好的见解给予帮助，以便提高自我。
参考文献：
[1]何超.植保无人机使用注意事项[J].湖南农业,2018(7).
[2]赵国柱.植保无人机及植保作业关键技术开发与设计[J].民航学报,2020(4).
[3]崔永明.农业植保无人机的结构原理和使用方法[J].农机使用与维修,2018(7).
[4]王立涛,雷琼.四旋翼无人机在农业植保领域的应用与实践[J].工业加热,2020(5).
作者简介：王凤强（1971—），男，山东莱阳人,宾西校区机电工程学院教师，副教授，硕士学位，主要从事机械、汽车方面的研究。
