如何选择植保无人机

丛日文 徐洁 齐治平

1.青岛崇远机械有限公司 山东青岛 266022；2.青岛立源安全技术有限责任公司 山东青岛 266000

伴随土地流转速度不断加快，农业规模化，集中化种植程度将持续增加，农业生产经营对于农业植保无人机的乒将进一步提升。同时，在智慧农业高速发展背景下，农业无人机作为重要发展领域，农业植保机将迎来更多的发展机会。至2023年，中国农业植保无人机销售规模有望突破100亿元。

但是随着植保无人机的快速发展，各种的品牌，各种设计层出不穷。对于植保机的采购者来说，有非常大的选购压力。因此，如何选购植保无人机，如何选择适合自己的款式，是植保无人机的采购者亟待解决的问题。植保无人机的性能评价指标有很多的方面。比如可靠性能指标，抗风性能指标，载荷性能指标，振动性能指标，喷洒作业性能指标，以及无人机的展开长度，折叠长度，电池电量，价格等等。这些方面都是有明确的数据可以做对比的，即使是没有什么植保无人机经验的购买用户，也可以轻易的对这些指标进行数据对比分析，做出自己的评价。笔者主要针对隐含性能指标进行分析，这些性能不会在数据上直接展示出来的。希望使无人机的购买用户对植保无人机的性能有更加全面的认识，优化采购决策。以下笔者将从各种设计角度，分析不同方案无人机的优缺点，适用性，为植保机的购买，提供可操作的选购方案。

1 电动植保机及油动植保机的选择

植保无人机分为电动植保机和油动植保机。电动多旋翼植保无人机可靠性较高，操控容易，培训周期短，对驾驶员的操作水平要求低。油动单旋翼植保无人机控制难度大，危险性高，对驾驶员的操作水平要求高，需要长时间操作培训[1]。电动植保机载荷小，单次飞行里程小；油动植保机载荷大，单次飞行里程大。因此，对于普通用户来说，选择电动植保机性价比较高，操作使用和后续维护也相对方便。对于单次飞行里程有较高需求的用户，可以考虑油动植保机。由于笔者接触的植保无人机以电动植保机为主，下述的配件及设计方案的选择，都是针对电动植保机的选择。

2 雷达的选择

植保机的雷达主要包括仿地雷达和避障雷达两种。拥有仿地雷达，植保机工作时保持与作物距离不变，使植保机可以在斜坡地形工作。即使在平坦地形，拥有仿地雷达的植保机也有更好的高度保持能力。因此，一般需要配备仿地雷达。避障雷达包括前后避障和前后左右避障两种。对于驾驶员老手来说，避障雷达并不是必须的，不过对于驾驶员新手来说，拥有前后避障雷达，会避免一些撞机事故。但是对于前后左右四个方向避障，笔者认为并无必要，实际工作中，驾驶员也经常会关闭左右方向的避障。因为侧向探测距离太远，会导致实际植保任务无法执行。

3 喷头的选择

植保机的喷头主要包括高压喷头和离心喷头。高压喷头的压力大，单位时间的喷量大，在抗漂移的同时可以获得较好的雾滴分布[2]。穿透力强，在干旱地区的蒸发量较小。缺点为药液雾化不均匀，雾滴直径相差较大，而且喷头容易堵塞，尤其是喷粉剂的时候离心喷头药液雾化均匀，雾化效果好，雾滴直径相差不大。缺点为没有向下的压力，完全凭借无人机的风场下压，相比较压力喷头而言飘逸量大一些，对于高杆作物和果树来说效果差一些。用户应该根据作物的类型，选择或者更换喷头。一般情况下，高压喷头即可，对穿透力要求不高，对喷洒面积要求较高时，再选择离心喷头。

4 电池的选择

无人机电池主要包括6S电池和12S的电池。2块6S的电池相当于1块12S的电池。6S的电池充电器价格便宜，但是电池价格较贵。充电时，12S的电池充电插头只需要插拔一次，6S的插头需要插拔2次。在实际植保作业中，电池需要经常充电，插拔次数也会一定程度上影响工作效率。同时，随着使用时长的增加，6S的电池插口可能会进入灰尘，导致插拔难度进一步增加。根据笔者经验，在一天8小时的植保作业中，使用12S电池可以比使用6S电池节省约20分钟时间。因此，笔者认为应当优先选用12S的电池。

5 电机的选择

电机分为有刷电机和无刷电机两种。无刷电机虽然价格较贵，但是使用寿命长，质量好，应当优先选择。同时，由于植保机使用环境较差，无人机摔机后电机经常会摔进泥土里，所以应当尽量选择防尘防水效果较好的电机。在选购植保无人机时，请注意查看电机的进气口，选择有较好的防尘防水设计的电机。另外，电机上应当增加电机保护套，在摔机时，可以起到缓冲作用，以更好的对电机进行保护。

6 飞行控制软件

飞行控制软件系统作为无人机的核心，对植保无人机至关重要，一旦飞行控制软件系统出现故障，无人机就会出现事故。飞行控制软件系统的可靠性能程度，决定着无人机的工作状态和寿命。对于普通的植保无人机购买用户，很难根据自己的经验进行飞行控制软件的选择。因此，优先选择使用时间最长，用户范围最大的飞行控制软件。因为飞行控制软件是极为复杂的。很多问题只有在使用实践中才能发现。时间较短的软件未经打磨，会出现各种奇怪的问题。笔者在此不做品牌推荐，还请用户自行了解选择。

7 植保无人机模块化设计

所谓没有摔过植保无人机的驾驶员不是好的驾驶员，所有的植保无人机都会面对摔机的问题。因此，植保无人机的模块化设计，保障每一个配件都可以快速维修，能够极大的节省维修时间和维修成本。观察植保无人机是否采用模块化设计，是选购无人机的重要环节。有的植保无人机采用整体式设计，外观十分美观，但是一旦出了问题，维修的费用和时间成本都很高。而采用模块化设计的植保无人机，只需要更换受损的配件即可。毕竟植保无人机的目的是为了更加快速有效的工作，因此笔者认为模块化设计的植保无人机，要比整体式的植保无人机更优。

8 结语

目前关于植保无人机的设计、生产、制造还没有一套完善的生产标准和质量评价体系，并且随着植保无人机技术的快速发展，各种设计层出不穷。笔者基于个人的工作经验，对植保无人机的选购提出一点浅薄的经验，也希望对与植保无人机行业，能够建立完整的性能指标评价体系，使得植保无人机能够更加快速的推广。