一分钟读懂无人机植保知识

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  无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,无人机作业具有节省劳力、效率高、效果好等特点。一般飞行员的极限飞行时间是8h,但是无人机在动力充足的情况下可连续飞行100h多。

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  农用无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,在农业生产中主要应用在植保作业、林业监测、作物授粉及牧群定位等方面。

  由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒药剂、种子、粉剂等。

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  农用无人机按旋翼的不同可分为固定翼式、单旋翼式及多旋翼式。

  固定翼无人机由机翼产生升力,机翼位置和掠角等参数在飞行过程中保持不变;

  单旋翼无人机由主桨切割空气产生推力,尾桨保证平衡,可垂直起降和稳定地悬停;

  多旋翼无人机以3个或者偶数个对称非共轴螺旋桨产生推力上升,以各个螺旋桨转速改变带来的飞行平面倾斜实现前进、后退和左右运动,以螺旋桨转速次序变化实现自转垂直起飞降落,场地限制小,可在空中稳定地悬停。

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  按照农用无人机功能的不同,可将其分为农事操作及农田信息搜集两大类。农事操作即利用无人机来代替一些人力的农事作业,来解决人工作业在质量、效率和劳力上的的不足,以及作业的安全问题等。农田信息搜集即利用遥感探测技术及时、准确地收集田间信息,包括光合作业质量、土壤湿度和作物群体生长情况等。

  农用无人机按照动力系统的不同可分为电池动力和燃油动力两类。以电力为动力的无人机能起降迅速,并具有操作灵活的优点,但单次飞行时间一般只有10~15min;燃油动力系统无人机以燃油发动机为动力,机身大,灵活性相对较差,需要一定的起降时间,且维护较为复杂,但单次飞行时间可超过1h。

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  世界上第1台农用无人机出现在1987年的日本,经过将近20多年的发展,目前日本是世界上无人机飞防最为成熟的国家。因为日本是一个典型的人多地少的国家,加之农户的平均耕地拥有量和种植规模均较小,所以日本的作物施药方式主要还是小型机动喷雾和直升飞机航空喷雾。最近几年,轻型超低空的农用无人机凭其在作业效率、单位面积需药量和农药聚附等方面的优势,在日本迅速地发展了起来。目前,日本有近3000多架的农用无人机应用在农业生产中,飞手的数量达多人,农林航空作业面积占总耕地面积54%。日本的航空植保操作规范完善,且专用航空药剂多,仅无人机水稻施药专用登记农药就有133种,成为世界上农用无人机喷药第一大国。

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  美国1949年开始研制专门用于农业的农用飞机。

  据统计,美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上,水稻施药作业100%采用航空作业方式。

  此前,美国因农业劳动人工成本太高一度放弃国内的水稻种植,大米全部依靠进口;

  使用农用航空作业后,到20世纪70年代末,已一跃而成为了全球主要的稻米出口国之一。

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  除此之外,俄罗斯、加拿大及韩国等国的农用无人机发展也较为迅速,技术体系也较为完善。

  我国对无人机的研究始于20世纪50年代后期,60年代中后期投入无人驾驶飞机的研制。

  前期的无人机研究主要涉及军事领域,研制经费以国家投入为主。

  1951年5月22日,一架C-46型飞机连续2天在广州市上空执行了41架次的灭蚊蝇飞行任务,揭开了我国农业航空发展的历史篇章。

  截至2015年底,我国已有3000多台农用无人机投入农业生产,飞控手的人数已超过2500人,相关产业的生产企业有400多家,加之农用无人机的各种作业优势,我国农用无人机的发展前景很好。

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