目前,农用无人机喷药航空平台主要有3种:固定翼式飞机、单旋翼直升机和多旋翼直升机。
固定翼飞机主要应用于农田信息采集与农田遥感。固定翼飞机载量大、飞行速度快、作业效率高,作业时采用超低空飞行,距作物冠层5~7m,对作业区域地形条件要求较高,易受田间周边障碍物如电线、电杆、树木等影响,引起飞行安全问题。
农用无人机单旋翼直升机和多旋翼直升机多用于植保作业,使用直升机作业,螺旋桨造成的空气涡流能使农药喷洒到植物茎叶的背面,提高喷洒效果,与固定翼飞机相比耗油量稍大,可以垂直起降,起飞降落的场地占用少,空中飞行速度调节灵活,适应于地形较复杂的地区,装载质量在5kg到30kg之间,能够满足中小田块的农药喷洒需求。
单旋翼直升机分为燃料动力、电池动力和混合动力三种机型。电动直升机由于动力源和输出功率与多旋翼相似,所以其续航时间和载质量等与多旋翼接近但抗风能力差,续航时间短、电池价格高寿命短、电池折旧成本高,电池充电时间长。燃料动力直升机载质量可以达到30kg,续航时间可达1.5h,适合较大地块的喷洒作业但噪音较大,维护程度相对复杂。油电混合动力的续航能力超过60分钟,油电混合动力的一些机型能达到35kg以上。单旋翼直升机价格较为昂贵,维护保养成本略高,操作手培训周期长。
多旋翼直升机采用对称结构的多个旋转中心带动旋翼产生风力进行飞行作业。多旋翼直升机价格适中,操作灵活,培训周期短。但由于采用电池作为动力来源,使得多旋翼直升机的作业覆盖半径在300m之内,单次作业时间在30min之内,比较适合于田间小地块(<6.7hm2)。
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