無人機植保,農(nóng)戶最關心的就是作業(yè)效果好不好,能不能及時殺蟲。為農(nóng)戶提供打藥服務的植保隊,如果不是僅想做“一錘子買賣”,都會對植保機的作業(yè)效果倍加關注。
無人機植保的效果好不好,首先涉及到藥劑選擇的問題。農(nóng)藥本身是否高質量,是否使用了適合飛防的藥劑,直接影響到作業(yè)效果。另外,農(nóng)作物的施藥歷史、抗藥性,溫度、土壤等生長環(huán)境和施藥時間等,都有較大影響。
不考慮以上外部因素,從技術方面來看,什么樣的植保無人機,才稱得上作業(yè)效果好呢?一般來說,我們可以從以下五個方面來衡量。
什么是把農(nóng)藥打到位?就是在植保過程中,要把農(nóng)藥噴灑到作物葉子的正反面,并且讓藥物附著在葉片上面,才能有效殺死害蟲。
植保無人機能否把農(nóng)藥打到位,一看下壓風場,二看霧化效果。
用傳統(tǒng)噴霧器打藥,往往無法打到作物的葉片背面。而無人機飛過時帶來強勁的下壓風場,可以將葉片吹翻,從而讓藥物附著到葉片背面。
但有時候風場過大,會造成藥物浪費和作物損傷。比如上圖中的單旋翼植保機,它的噴頭用一根橫桿串聯(lián)在無人機下方,飛行過程中出現(xiàn)了擾流現(xiàn)象,螺旋槳產(chǎn)生的氣流把藥液卷起來,造成藥液漂移,還可能附著在飛機身上。
而上圖中的四旋翼植保機,將噴頭直接裝在螺旋槳電機正下方,風場穩(wěn)定,不存在擾流現(xiàn)象,藥物不會污染飛機本身,也不容易傷害作物。
藥液噴灑到作物葉片表面后的附著效果
從左到右兌水量越來越高,霧化顆粒越來越大??梢钥闯?,霧化顆粒越小,附著更加均勻,且不容易匯聚成水滴后滴落浪費。
霧化顆粒擊中害蟲表面的示意圖
大顆粒藥液容易匯聚和流失,霧化顆粒小,才能均勻附著在蟲子表面,達成觸殺、防治效果。
2、能否均勻噴灑,讓目標區(qū)域均勻著藥?
目前市場上的植保無人機主要有兩種噴灑技術,一是恒量噴灑技術,一是變量噴灑技術。
植保無人機在地塊中飛行需要轉向,轉向時一般會減速,如果是恒量噴灑技術,流量不會隨飛行速度減慢而自動調整,就可能造成地邊轉向處的作物著藥量過大,會產(chǎn)生藥害,浪費農(nóng)藥。
采用變量噴灑技術的無人機,流量可以隨飛行速度減慢而減小,從而確保每一寸農(nóng)田的著藥量均等,達到良好的噴灑效果。
3、能否避免重噴漏噴?
重噴漏噴對農(nóng)作物傷害大,尤其是除草劑等化控類藥劑,噴多了造成藥害,噴少了沒有效果。
無人機重噴漏噴,把辣椒地打成了一片青黃相間的“足球場”
避免重噴漏噴,需要植保無人機能夠實現(xiàn)高精度飛行。
純手動操作的植保機,飛手靠肉眼觀察來判斷航線,人影響因素太大,很難精準飛行。
RTK和GPS定位技術。(白色方框代表地塊,綠色線條代表無人機的實際飛行路徑)
使用GPS導航的無人機,由于很難避免環(huán)境的干擾而產(chǎn)生定位誤差,飛行路徑可能發(fā)生較大偏移(如右圖),從而造成重噴、漏噴問題。
使用RTK載波相位差分技術,定位誤差可控制在10厘米以內(nèi),植保無人機能夠更加精準地飛行和噴灑。
4、能否適應不同作業(yè)時間和多種地形?
很多害蟲晝伏夜出,白天打藥效果差;尤其是在夏天,中午溫度很高,打藥容易揮發(fā)和影響藥效,這就需要植保無人機能夠夜間作業(yè)。夜間作業(yè)對航線規(guī)劃系統(tǒng)和避障系統(tǒng)要求很高,只有能夠全自主飛行、全自動作業(yè)的無人機可以實現(xiàn)這一點。
夜間作業(yè)的無人機光譜圖
有些農(nóng)田的表面高低不平,或是有些作物冠層高矮不一,要確保噴灑效果,就需要植保無人機能夠適應多種地形,能夠與作物冠層保持相對恒定的距離。目前,無人機通過仿地飛行技術可以實現(xiàn)這一點。
無法進行仿地飛行的無人機,在高低不平的作物冠層作業(yè)時,矮冠作物可能由于距離無人機較遠而著藥效果差。此外,地勢的高低變化尤其是升高,可能導致無人機碰撞摔壞。
總結一下,我們可以從能否精準噴灑、均勻噴灑,不重噴漏噴,是否能夜間作業(yè)、適應多種地形,等幾個方面來考察一架植保無人機的作業(yè)效果。
廣州極飛科技股份有限公司(極飛科技)創(chuàng)立于 2007 年,是世界領先的機器人和人工智能技術公司,致力于用科技為農(nóng)業(yè)賦能。極飛科技以“提升全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率”為使命,通過開發(fā)無人化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,滿足日益增長的世界人口對糧食安全的需求,為社會發(fā)展和環(huán)境保護創(chuàng)造積極的影響。
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2021 年 3 月 17 日,極飛科技完成 C 輪 15 億元人民幣融資,由高瓴資本、百度資本和軟銀愿景基金領投,成為資本、創(chuàng)新工場、越秀產(chǎn)業(yè)基金和廣州新興基金跟投,也是迄今為止,中國農(nóng)業(yè)科技領域最大的一筆商業(yè)融資。
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