农用植保无人机作业技术要点
2021-12-08耿友玲
耿友玲
我国植保无人机的研究起步较晚，现阶段使用的植保无人机大多为多旋翼机型，以4旋翼和6旋翼为主［1］。淮安市淮安区从2014年开始试验示范推广农用植保无人机，经过多年的探索，机具数量逐年增加，应用范围不断扩大。截至目前，机具保有量已超过400台。农用植保无人机的作业优势明显，可减少农业生产成本，避免农药对作业人员的伤害，解决劳动力不足的难题，省工省时，具有较好的经济效益和社会效益。
1 植保无人机作业优势
1.1 农药用量少
植保无人机作业时，桨叶产生的风力增加了喷雾向作物中下部的渗透力，可保证农药均匀喷施，有效避免农作物顶部喷施过量、底部施药不足的问题。植保无人机作业精准、低量喷施，能提高农药利用率，保证喷施效率，减少农药对农田环境的污染。
1.2 作业效率高
一台植保无人机一天可以作业26.67～40 hm2，作业效率是人工防治的30倍以上。采用植保无人机统防统治,可迅速控制区域性病虫害，这是人工防治无法做到的［1］。
1.3 防治效果好
植保无人机作业应用差分GPS，保证了无人机能在设定好的适宜高度下飞行，喷施高度稳定，增加了农药对农作物的穿透性，减少了农药飘散，药液覆盖率和均匀性都大大提高，防治效果明显优于人工防治。
1.4 作业收入可观
熟练飞手的作业效率可达到2.67 hm2/h，一天可作业26.67 hm2。按照90元/hm2的标准收费，一个飞手一天的作业收入超过2 400元。水稻生产一季一般要防治3～4次，每次防治周期约一周，水稻一季飞防作业收入超过6万元，经济收入较为可观。
2 飞防作业步骤
2.1 确定防治任务
首先，要了解农作物种类、作业面积、作业地形、病虫害情况、防治周期、使用药剂类型等情况；其次，要做好农药准备工作。优先选择水剂、悬浮剂、乳油型农药，尽量不用粉剂类农药，因为粉剂类农药需要大量的水去稀释；若粉剂不能够完全稀释，容易造成无人机喷洒系统堵塞，进而影响作业效率及防治效果。
2.2 配备人员物资
根据飞防任务和防治时间确定飞手人数、需要带的设备数量、运输车辆以及防治药剂等。
2.3 天气预测
在进行植保飞防作业前，应提前了解作业地点近几日天气情况，包括温度、风力以及是否下雨等，以确定飞防作业时间。
2.4 飞防作业
植保无人机起飞前，要对对讲机频率、喷洒流量、喷头等进行测试，测试结束后报点员就位，飞手开始喷洒。飞防作业要始终把安全摆在首位，飞机与人或障碍物必须保持安全距离。
2.5 清洗机具
每天作业结束后，必须对机具进行清洗。先用清水清洗药箱、桨、水泵、喷头、机架，再用软刷或湿布清洁机架，最后使用干净的湿布擦拭遥控器表面及显示屏。
3 使用注意事项
3.1 机具安装
1）严禁通电状态下插拔机臂。
2）安装机臂时，应插好定位销。
3）应先打开遥控器，再连接电池。
4）连接电池前，需要确保电池开关未打开。
3.2 飞前检查
1）检查电池是否捆扎牢靠。
2）检查机臂安装是否到位，确保橙色机臂安装到机身橙色卡槽，蓝色机臂安装到机身蓝色卡槽。
3）检查CCW、CW桨叶与电机旋向是否保持一致。
4）在第一次喷药前，调节空气阀，排出空气。
5）检查喷嘴是否顺畅。如有损坏，及时更换。发现滤网堵塞要及时清理或更换。
3.3 飞防作业
1）飞行要远离人群，远离高压线。垂直飞行要远离障碍物10 m以上，平行飞行要远离障碍物5 m以上。
2）严禁在雨天特别是有闪电的天气飞行。
4 常见故障及排除方法
4.1 喷洒系统故障
1）药泵工作，但所有喷头都不雾化。原因是管路内部有空气。排除方法：拧开排压阀解压。
2）个别喷头不雾化。排除方法：把不雾化的喷头取下，查看喷头内部涡流槽内和喷头内孔是否有异物堵塞，如有，排除堵塞物。
3）喷洒时喷嘴出现滴漏现象。排除方法：检查喷头内部密封胶圈是否损坏，如损坏，更换新密封胶圈。
4）水泵在工作，空气也排出，但不喷洒药水。排除方法：检查药箱出口的滤网、流量计是否有异物堵住，如有，排除堵塞物。
4.2 飞行出现倾斜
排除方法：调整IMU参数，检查配重是否平衡。起飞前应先调整好植保无人机重心再起飞。
4.3 飞行偏离航线
排除方法：首先，检查植保无人机是否调平；其次，检查风向及风力，最好在符合飞行要求的风力下起飞；再次，检查平衡仪是否放置在合适位置。
4.4 GPS无法定位
排除方法：GPS无法定位可能是GPS信号被屏蔽或者是GPS长时间不通电造成的。如果是GPS信号被屏蔽，可能是受附近的电磁场干扰，需要把屏蔽物移除，远离干扰源［2］；如果是GPS长时间不通电，可能是本次GPS定位与上次GPS定位的点距离太远，或是飞机定位前打开了微波电源开关，可尝试关闭微波电源开关，关闭系统电源，间隔5 s以上时间重新启动系统电源等待定位。如果还不定位，可能是GPS自身性能出现问题，需要专业的无人机维修人员维修。
