農用植保無人機作業技術要點

耿友玲

我國植保無人機的研究起步較晚，現階段使用的植保無人機大多為多旋翼機型，以4旋翼和6旋翼為主［1］。淮安市淮安區從2014年開始試驗示范推廣農用植保無人機，經過多年的探索，機具數量逐年增加，應用范圍不斷擴大。截至目前，機具保有量已超過400臺。農用植保無人機的作業優勢明顯，可減少農業生產成本，避免農藥對作業人員的傷害，解決勞動力不足的難題，省工省時，具有較好的經濟效益和社會效益。

1 植保無人機作業優勢

1.1 農藥用量少

植保無人機作業時，槳葉產生的風力增加了噴霧向作物中下部的滲透力，可保證農藥均勻噴施，有效避免農作物頂部噴施過量、底部施藥不足的問題。植保無人機作業精準、低量噴施，能提高農藥利用率，保證噴施效率，減少農藥對農田環境的污染。

1.2 作業效率高

一臺植保無人機一天可以作業26.67～40 hm2，作業效率是人工防治的30倍以上。采用植保無人機統防統治,可迅速控制區域性病蟲害，這是人工防治無法做到的［1］。

1.3 防治效果好

植保無人機作業應用差分GPS，保證了無人機能在設定好的適宜高度下飛行，噴施高度穩定，增加了農藥對農作物的穿透性，減少了農藥飄散，藥液覆蓋率和均勻性都大大提高，防治效果明顯優于人工防治。

1.4 作業收入可觀

熟練飛手的作業效率可達到2.67 hm2/h，一天可作業26.67 hm2。按照90元/hm2的標準收費，一個飛手一天的作業收入超過2 400元。水稻生產一季一般要防治3～4次，每次防治周期約一周，水稻一季飛防作業收入超過6萬元，經濟收入較為可觀。

2 飛防作業步驟

2.1 確定防治任務

首先，要了解農作物種類、作業面積、作業地形、病蟲害情況、防治周期、使用藥劑類型等情況；其次，要做好農藥準備工作。優先選擇水劑、懸浮劑、乳油型農藥，盡量不用粉劑類農藥，因為粉劑類農藥需要大量的水去稀釋；若粉劑不能夠完全稀釋，容易造成無人機噴灑系統堵塞，進而影響作業效率及防治效果。

2.2 配備人員物資

根據飛防任務和防治時間確定飛手人數、需要帶的設備數量、運輸車輛以及防治藥劑等。

2.3 天氣預測

在進行植保飛防作業前，應提前了解作業地點近幾日天氣情況，包括溫度、風力以及是否下雨等，以確定飛防作業時間。

2.4 飛防作業

植保無人機起飛前，要對對講機頻率、噴灑流量、噴頭等進行測試，測試結束后報點員就位，飛手開始噴灑。飛防作業要始終把安全擺在首位，飛機與人或障礙物必須保持安全距離。

2.5 清洗機具

每天作業結束后，必須對機具進行清洗。先用清水清洗藥箱、槳、水泵、噴頭、機架，再用軟刷或濕布清潔機架，最后使用干凈的濕布擦拭遙控器表面及顯示屏。

3 使用注意事項

3.1 機具安裝

1）嚴禁通電狀態下插拔機臂。

2）安裝機臂時，應插好定位銷。

3）應先打開遙控器，再連接電池。

4）連接電池前，需要確保電池開關未打開。

3.2 飛前檢查

1）檢查電池是否捆扎牢靠。

2）檢查機臂安裝是否到位，確保橙色機臂安裝到機身橙色卡槽，藍色機臂安裝到機身藍色卡槽。

3）檢查CCW、CW槳葉與電機旋向是否保持一致。

4）在第一次噴藥前，調節空氣閥，排出空氣。

5）檢查噴嘴是否順暢。如有損壞，及時更換。發現濾網堵塞要及時清理或更換。

3.3 飛防作業

1）飛行要遠離人群，遠離高壓線。垂直飛行要遠離障礙物10 m以上，平行飛行要遠離障礙物5 m以上。

2）嚴禁在雨天特別是有閃電的天氣飛行。

4 常見故障及排除方法

4.1 噴灑系統故障

1）藥泵工作，但所有噴頭都不霧化。原因是管路內部有空氣。排除方法：擰開排壓閥解壓。

2）個別噴頭不霧化。排除方法：把不霧化的噴頭取下，查看噴頭內部渦流槽內和噴頭內孔是否有異物堵塞，如有，排除堵塞物。

3）噴灑時噴嘴出現滴漏現象。排除方法：檢查噴頭內部密封膠圈是否損壞，如損壞，更換新密封膠圈。

4）水泵在工作，空氣也排出，但不噴灑藥水。排除方法：檢查藥箱出口的濾網、流量計是否有異物堵住，如有，排除堵塞物。

4.2 飛行出現傾斜

排除方法：調整IMU參數，檢查配重是否平衡。起飛前應先調整好植保無人機重心再起飛。

4.3 飛行偏離航線

排除方法：首先，檢查植保無人機是否調平；其次，檢查風向及風力，最好在符合飛行要求的風力下起飛；再次，檢查平衡儀是否放置在合適位置。

4.4 GPS無法定位

排除方法：GPS無法定位可能是GPS信號被屏蔽或者是GPS長時間不通電造成的。如果是GPS信號被屏蔽，可能是受附近的電磁場干擾，需要把屏蔽物移除，遠離干擾源［2］；如果是GPS長時間不通電，可能是本次GPS定位與上次GPS定位的點距離太遠，或是飛機定位前打開了微波電源開關，可嘗試關閉微波電源開關，關閉系統電源，間隔5 s以上時間重新啟動系統電源等待定位。如果還不定位，可能是GPS自身性能出現問題，需要專業的無人機維修人員維修。