无人植保飞机的关键技术分析及使用维护

罗为林，唐 韬

（衡南县农业机械管理局，湖南 衡阳 421131）

随着“农业智能化”“精准施药”技术在农业生产中的应用，无人机植保技术凭借其低成本与高效的特性而逐渐成为农机服务市场的热点。近几年来，植保无人机保有量和作业面积呈现井喷式的增长，高效智能的无人机植保立体防控技术应用有效提升了植保环节机械化水平，取得了显著的社会经济效益。但无人机植保技术作为一门新兴技术，其存在的稳定操作的不易和保养维护难的问题也逐渐显现出来。针对无人机植保技术应用中存在的问题，解释了无人机的几个关键技术组成，给出了作业注意事项介绍、维护与保养等，以便操作员能更安全的操作并提高总体作业效率。

1 无人植保飞机关键技术

（1）无人植保飞机组成。典型的无人植保飞机组成包括螺旋桨、电机、电池、飞控系统、定位模块、遥控器、遥控数传与天线、起落架、药箱、作业喷头。其中螺旋桨、电机构成了无人植保飞机的动力组成部件，使具有飞行及一定的负载能力；定位模块通常为无人植保飞机提供位置信息，用于保证植保作业的精准性；遥控数传、天线构成了操控链路，使得可对无人植保飞机进行远距离的操控；飞控系统负责电机运行控制并响应操作员的操控指令；药箱、作业喷头则为无人植保飞机进行的作业部件。

（2）卫星定位技术。无人植保飞机定位模块通常由GPS模块组成也可为北斗、GLONASS、GALILEO等，一般定位精度为米级，并安装在无人植保飞机上。对更高定位高精度要求的作业任务可使用包含上述多个系统的RTK定位模块，可达到厘米级定位精度;但除无人植保飞机即在模块外，还需要外地面定位基站；对于一般的水稻，小麦等，作业时飞行高度约3～5 m，作业间距一般4 m以上，控制的飞行作业速度较快，选择普通的定位模块即可，但对种植密度大的经济作物及花卉等，则作业间距较少，推荐使用更高精度定位模块。

（3）遥控技术。现阶段无人植保飞机虽无需熟练的专业操作员，但为实现较困难的植保任务及保证安全性外都需要能远程操控，这些都离不开遥控技术。无人植保飞机的无线遥控操作所使用的网络与当下智能手机所使用的蜂窝网络不同，通常是由遥控器与无人植保飞机机载遥控数传建立的专有点对点通讯网络，以适用于田间等无网络信息覆盖的区域进行植保作业。

（4）导航与自动控制技术。无人植保飞机的普及，不仅归因于飞控技术的成熟，还离不开导航与自动控制。现阶段，主流的无人植保飞机的操作模式是先对作业区域进行取点，得到精准的作业区域，通过操作遥控器，设置作业参数，如喷药作业间距，作业飞行速度等，并在转载药水与电池后，由飞控自动完成作业路径规划及执行作业，并在任务完成、药水用完或电池耗尽等情况下自动返航。

2 无人植保飞机作业注意事项

（1）遥控器。每次飞行前应确保遥控器电量充足；确保遥控器状态显示正常无故障；确保遥控器天线展开并调整到合适的位置，以获得最佳通信效果；遥控器天线如有损坏将影响使用性能，请及时返修。

（2）无人植保飞机主体。请勿使植保无人植保飞机主体上的电池接口短路，工作电压一般大于36 V，请严格按照相关安全规范及电池本身的说明进行使用。

（3）定位模块。开始作业前检查定位模块搜索卫星数目，并在起飞前检查位置飘动量大小;如遇位置偏差较大，请根据厂商的说明手册进行必要的校正操作。

（4）螺旋桨和电机。高速旋转的螺旋桨和电机可能给人带来伤害或者损失需遵守：每次飞行前请务必检查各螺旋桨是否完好。如有老化、破损或变形，更换后再作业飞行；每次飞行前请检查螺旋桨及电机是否安装准确、紧固以及水平；请勿贴近工作中的螺旋桨和电机。

（5）喷药系统。配药时，请注意药水溅洒，防止机身农药残留对人体造成伤害;若有杂质堵塞滤网，请及时清理后再使用;用药时，请注意佩戴防护用具，防止农药随风飘下接触人体；施药完成后，进行必要的清洁。

（6）其他要求。①天气及环境：请在天气及环境条件良好的情况下进行飞行和作业，恶劣天气如大风、大雨、下雪请勿飞行；飞行时，请保持在视线范围内控制，使无人植保飞机时刻与障碍物、人群、水面等物体保持至少10m以上的距离。②无线通信要求：避免在电磁干扰源附近飞行，电磁干扰源通常由：高压电线、高压输电站、移动电话基站和电视广播信号塔。

3 无人植保飞机的维护与保养

（1）日常维护。每天作业结束后，对整机进行清洗：用清水装满药箱，并完全喷洒，并反复清洗多次；将作业箱滤网、喷嘴滤网及喷嘴拆出后进行清洁，并建议在清水中浸泡若干小时，清洗完成后将无人植保飞机存放于干燥处。

（2）定期维护。可根据无人植保飞机厂商手册，在每飞行指定小时或起落架次后进行如下维护工作：①检查螺旋桨有无裂纹，如有裂纹更换新桨；②检查螺旋桨是否松动，如有松动更换新桨及垫片；③检查塑料部件及橡胶部件是否老化；④检查喷嘴雾化情况，如出现雾化不佳应彻底清洁喷嘴或更换新喷嘴；⑤更换喷嘴滤网及作业箱滤网。

4 结语

此文解释了典型无人植保飞机的几大关键组成部件的作用，并根据各部分的特性给出了相应的注意事项及维护手段。因此为保证无人植保飞机的作业的高效与安全，需进行必要操作及合理的养护。