農用植保無人機說明書
前言
中國作為農業大國，18億畝基本農田，每年需要大量的農業植保作業，我國每年農藥中毒人數有10萬之眾，致死率約20%。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無官方統計，想必更是一個驚人數字。植保無人機服務農業在日本、美國等發達國家得到了快速發展，在中國無人機的需求越來越明顯。
《全國農業可持續發展規劃》中明確的“一控二減三基本”方針，即嚴格控制農業用水總量，減少化肥、農藥施用量，地膜、秸稈、畜禽糞便基本資源化利用。力爭到2020年，實現農作物化肥、農藥使用量零增長。
在“一控二減”方面，無人機將發揮巨大作用。采用無人機作業，可直接節約用水量90%，減少農藥30%-50%。
農機化生產中的植保缺位不僅與當前農業生產的規模化發展趨勢不相適應。利用無人機開展施藥技術的研究仍處于初級階段。
n美國：農用航空作業占耕地面積近50%
n日本：農用航空作業占總耕地面積的54%
n世界：農業航空平均水平為17%
n中國：農用航空作業占總耕地面積不足2%
綜上所述，農用無人機有很大的發展空間，也需要更加規范的技術指導文件與之相適應。
1. 無人機分類
隨著社會的進步，經濟發展，無人機的使用越來越多了，應用也非常廣，涉及多個領域。無人機的應用已滲透到了社會中的各行各業。
Ø 按飛行平臺分類：
無人機按主要分為：固定翼無人機，單旋翼無人機、多旋翼無人機等。
Ø 按結構分類：
1) 微型飛行器 ------空機重量小于7千克的無人機
2) 輕型無人機------空機重量大于7千克，但小于等于116千克的無人機，且全馬力平飛中，矯正空速小于100千米/小時（55海里/小時），升限小于3000米
3) 小型無人機 ------空機重量小于等于5,700千克的無人機，微型和輕型無人機除外
4) 大型無人機 ------空機重量大于5700千克的無人機
Ø 按應用分類
軍警用 ：偵察打擊、通信中繼、信息對抗、空中預警
專業應用 ：電力巡線、土地測繪、安防監控、農業植保、森林防火
商業消費 ：航模表演、個人航拍、商用快遞
2. 農用植保無人機簡介
農用植保無人機的定義，顧名思義是用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人飛機有飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。由于農用植保無人機體積小、重量輕、運輸方便、可垂直起降、飛行操控靈活，對于不同地域、不同地塊、不同作物等具有良好的適應性。因此不管在我國北方還是南方，丘陵還是平原，大地塊還是小地塊，農用植保無人機都擁有廣闊的應用前景。
農用植保無人機是一種遙控式農業噴藥小飛機，機體型嬌小而功能強大，以載荷為10公斤的電動植保無人機為例，其噴灑效率是傳統人工的30倍，每天作業300~500畝。飛機采用智能操控，操作手通過地面遙控器定位對其實施控制，其旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果好，同時遠距離操控施藥大大提高了農藥噴灑的安全性。該飛行平臺還能通過搭載不同的任務系統，對農業病蟲害等進行實時監控、農村土地確權、農作物長勢及病蟲害的監測、施藥、授粉、施肥作業。
3農用植保無人機參考性能指標
l 采用高效無刷電機作為動力，機身振動小，可以搭載精密儀器，噴灑農藥等更加精準；
l 地形要求低，作業不受海拔限制，在西藏、新疆等高海拔地域；
l 起飛調校短、效率高、出勤率高；
l 環保，無廢氣，符合國家節能環保和綠色有機農業發展要求；
l 易保養，使用、維護成本低，一般7天就可操作自如；
l 售價相對較低，普及化程度高；
l 載荷范圍5-15L；
l 單架次作業時間一般10分鐘左右，作業面積10-30畝/架次；
l 采用鋰電作為動力電源，外場作業需要及時為電池充電；
l 專業化培訓；
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技術參數
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技術指標
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外形尺寸 長*寬*高
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2100 x 2100x 800 |
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飛機自重
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15-17Kg
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最大起飛重量
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30-40Kg
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農藥容器容量
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（5-15）L
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機體材質
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碳纖維&鋁合金
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充電器
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大功率鋰電平衡充電設備
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噴施系統
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藥箱、彌散式噴霧系統、增壓泵一套
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作業溫度
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-20℃-40℃
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鋰電池壽命
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300-500次充放電
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最大有效載荷
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（5-15）Kg（±5%）
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鋰聚合物動力電池
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22.2V/16000mA/續航時間10min
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作業速度
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3~8m/s（風速2~3級）
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相對飛行高度
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距離農作物1～1.5米
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噴幅（6個0.3L/分鐘噴頭、2.15米長噴淋管）
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4～7米（逆風或順風、風速2~3級）
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噴灑流量
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1L-1.2L/min（6個噴頭）
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高濃度農藥消耗
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0.5-1.0L/畝（具體視不同農作物）
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單機噴灑作業效率
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300畝/天（看飛手實際操作）
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四、植保無人機構成部件圖解
機身部件
部件介紹:
1:碳纖維槳葉
碳纖維具有元素碳的各種優良性能，如比重小、耐熱性極好、熱膨脹系數小、導熱系數大、耐腐蝕性和導電性良好等。同時，它又具有纖維般的柔曲性，可進行編織加工和纏繞成型。碳纖維最優良的性能是比強度和比模量超過一般的增強纖維，它和樹脂形成的復合材料的比強度和比模量比鋼和鋁合金還高3倍左右。碳纖維復合材料應用在航天、導彈和運動器材上，可以顯著減輕重量，提高有效載荷，改善性能，是航天工業的重要結構材料。
2:無刷電機
無電刷、低干擾
無刷電機去除了電刷，最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。
噪音低，運轉順暢
無刷電機沒有了電刷，運轉時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。
壽命長，低維護成本
少了電刷，無刷電機的磨損主要是在軸承上了，從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了，必要的時候，只需做一些除塵維護即可。上下一比較，就知道無刷電機相對于有刷電機的優勢在哪里了，但是萬事都不是絕對的，有刷電機低速扭力性能優異、轉矩大等性能特點是無刷電機不可替代的，不過就無刷電機的使用方便性來看，隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內外無刷技術的發展與市場競爭，無刷動力系統正在高速的發展與普及階段，這也極大促進了模型運動的發展。
3:碳纖維壁管
碳纖維管，又稱碳管，有抗拉強度高、密度低、耐腐蝕、化學性能穩定等優點，廣泛應用于風箏、航空模型飛機、燈用支架、PC設備轉軸、蝕刻機、醫療器械、體育器材等機械設備。
(1).組成：碳纖維布、環氧樹脂、其他。
(2).性能：抗酸堿腐蝕、抗拉強度高、密度小、高比模、耐疲勞、抗蠕變、耐高溫、尺寸穩定、導電、導熱、熱膨脹系數小、自潤滑、吸能抗震。
(3).工藝：拉擠成型、纏繞成型、吹氣成型。
(4).應用：球桿、釣魚竿、滑雪杖、GPS測繪儀、帆板桅桿，機械零配件、航模等等。
(5).規格：方管/圓管、亮光/啞光、平紋/斜紋、內外徑或邊長可定制。
4：離心高霧化噴頭
(圖一):本公司使用進口離心高霧化噴頭 (圖二):市面商家使用的普通噴頭
離心噴頭的優點:
1、改變旋流室的幾何形狀，使水流合理，大大提高霧化程度。
2、材質優良，采用黃銅、玻璃鋼或ABS，結構簡單，堅固耐磨，價格低廉，經濟實用。
3、進水管采用卡扣連接，拆裝方便，易于保養。
4、噴霧性能良好，能大大提高水與空氣的熱濕交換效率。
5、降低噴水壓力至1KS/cm2，仍能保持良好的霧化程度，是理想的節能產品。
6、產品規格多，選用范圍很廣,適用于粉狀藥劑和液體藥劑.
普通噴頭的缺點：
1、旋流室水流不合理，霧化效果不能有效發揮。
2、材質大致為普通塑料，使用壽命短。
3、保養拆卸繁瑣。
4、不適用于粉狀藥劑，易堵塞，兼容性差。
5：臂桿管夾
（圖一）：CNC鋁合金折疊管夾 （圖二）：普通紐扣式管夾
產品特性：
1、CNC全鋁合金折疊機臂件（自動式）機臂管夾，較比普通紐扣式管夾更機械化，性能更優越。普通紐扣式管夾上紐扣多為塑料材質，易斷裂。
2、為了增加飛行穩定性，特設計向上5°傾角。
3、牢固，易操作。
4、此款折疊件適合四軸/六軸/八軸多旋翼機架使用
6、藥桶
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穿絲桿，加螺栓，安裝繁瑣，
易對桶壁造成損壞。
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內部加隔段減少藥液晃動
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全銅一體內絲桿，省去螺栓，減少損壞。
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（圖一）新式藥桶 （圖二）老式藥桶
圖一（新式藥桶）優點：
1、 固定點改為一體式內絲桿，材質為全銅，省去了老式安裝繁瑣事項，固定更牢固，外觀更流暢。
2、 桶壁厚度增加，使用新型超輕材質，耐氧化，耐腐蝕。
3、 桶內增加隔段，減少了工作過程中桶內藥劑的晃動，從而大大減輕了對植保機平衡的影響。
7、機身上下碳板
1.碳纖維板
碳纖維板材是用碳纖維和樹脂預制成型的復合材料。秉承了碳纖維自重輕、輕度高和耐腐蝕等特性。本公司碳纖維板專用樹脂（碳板膠）主要用于遙控模型、體育器材、漁具、眼鏡裝飾及碳纖維板加固工程中，其粘結性好，不流淌，滲透力強。
2、特性
· CFC碳纖維板紗線張力均勻，保持了碳纖維強度，產品性能穩定；
· 抗拉強度是普通鋼材的10倍以上，彈模優于鋼材，具有優異的抗蠕變和抗震性；
· 重量輕、柔韌性好、比強度高、重量僅為鋼的1／5，有較高的韌性，可以盤卷；
· 良好的耐久性和耐腐蝕性，耐酸、堿、鹽及大氣環境的腐蝕，不須定期維護；
· 柔韌性好、平整度好，表面光澤度高，美觀大方；
· 施工便捷，施工質量易保證，材料不用預加工，工序方便。
8、槳葉固件
（圖一）新型槳葉固件
1、鋁合金材質，經久耐用。
2、安裝簡易，不用工具就可以固定槳葉。
3、連接牢固，越轉越緊。
（圖二）老式槳葉固件
1、絲桿固定，安裝繁瑣。
2、螺絲易生銹，拆卸困難。
3、螺絲易松動、脫落，危險系數高。
四：鋰電池
鋰電池的特點：
1、高的能量密度；
2、高的工作電壓；
3、無記憶效應；
4、循環壽命長、
5，無污染；
6、智能型電池，電池里裝有芯片組成的內置保護線路，能避免過放電、過充電。
五：遙控器（請參考遙控器包裝內的使用說明書）
六：植保無人機的注意事項：
1) 安全操作
操作員應嚴格按使用維護說明書執行。酒后、睡眠不足、生病時、孕婦、未滿18周歲、未獲得資質證書者不允許操作。作業結束后應停止發動機，關閉遙控器電源，并將遙控器置于工具箱內，取出鑰匙。當植保機出現緊急狀況時，應將植保機以最快方式飛離人群，并盡快降落或迫降。
2) 起飛前例行檢查
飛控員應養成良好習慣，在每次起動植保機前必須進行例行檢查科目，從上到下，從前到后，從外到內，檢查完畢后方可啟動發動機。
3) 其它維護竅門
每次飛行完畢后需要養成良好習慣，對全機進行保養和清潔。可以利用壓縮空氣、柔軟的抹布和稀釋的清潔劑對機身、旋翼、起落架、噴灑系統等進行清理。同時檢查直升機各主要部件的螺絲是否牢固，活動部件晃幅度是否過大，推桿是否牢固，機身是否有明顯裂縫等。
詳情咨詢人：徐曉慶
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