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文档简介

第一节植保无人机构造及原理 3一、植保无人机飞行平台构造 3二、植保无人机喷洒系统 13第二节无人机植保作业流程 16一、飞防订单承接与分配 17二、作业准备 17三、作业状态检查 18四、作业人员安全 19五、避免药剂对动、植物产生伤害 21第三节小麦病虫害植保无人机飞防作业方案 22一、无人机飞防作业计划 22二、无人机飞防作业特点 23三、飞防植保作业模式 25四、植保飞行限制 31五、植保飞行作业安全因素 33六、无人机飞防植保作业效果影响因素 43七、植保无人机炸机 49八、飞防配、用药技巧 51九、飞防夜间作业注意事项 53第四节无人机飞防作业规范及操作行为准则 57一、操作说明 57二、维护保养 60三、作业流程 62四、农用无人机作业规程 67五、农药喷洒作业注意事项 68第五节小麦病虫害防治飞防技术规范 71一、范围 71二、相关概念 72三、基本要求 73四、施药作业前准备 75五、施药作业 78六、施药作业后处理 79第六节防治小麦病虫害飞防标准 81一、飞防用药液的配制 81二、飞机药箱注药 83三、飞机飞行架次统计 83四、现场天气及风速风向测报 83我司在小麦病虫害防治的过程中,运用“无人机飞防”作业,不但操作简单,与传统病虫害防治相比,不但具有高效、智能、节水、安全等诸多优点,而且也能大大地降低经济成本,对病虫害的防治有着非常积极的效果。据相关数据统计分析可知,运用无人机进行虫害防治作业,一天能够完成26公顷左右的药物喷洒面积,这种高效率的药物喷洒防治作业,受到了许多小麦种植大户的认可,已经成为现代农业应用发展的趋势。第一节植保无人机构造及原理一、植保无人机飞行平台构造植保无人机控制系统包括无人机植保综合管理模块、高度控制子模块、航路导航控制子模块,喷洒控制子模块;其特点是:精准、高效、智能。(一)植保无人机飞控和一般无人机飞控不同,其行业应用特性决定了它应具有以下功能:1.自主飞行支持全程自主飞行,可根据预先测绘的航线与设置的飞行参数,实现一键起飞,按照预定航线自动飞行以及自动降落,无需摇杆操作。2.精准喷洒针对不同作物和作业环境,设定飞行速度和喷洒流量,确保精准喷洒,由用量恒定,并支持避障停喷、断点续喷。3.智能规划支持不规则地块的快速测绘,自动完成航线规划,并根据作业需求,预设飞行和喷洒参数。4.安全稳定采用工业级元器件、传感器耐极端环境。支持热插拔、宽电压输入,内置UPS断电记忆。多项备份冗余设计,确保系统安全、稳定飞。5.RTK高精度定位RTK定位技术为农田测绘、无人机飞行提供厘米级的高精度定位,同时具有强大的抗磁干扰能力,保障无人机在高压线、矿区等强磁干扰环境下也能稳定飞行。6.航线避障提供基于GNSSRTK精确定位的航线避障功能,可在测绘阶段标识出障碍物并自动生成避障航线,保证飞行安全。7.双链路传输无人机、A2智能手持终端与云端信息相互连通,在为大片农田进行超视距作业时,A2能与云端通讯,实时查看飞行器的飞行和喷洒参数,实现远程监。8.农田扫边针对形状复杂的农田边界,提供基于GNSSRTK精准定位的自动扫边功能,保证作业效果,无需人工补扫。(二)植保无人机飞控相对于消费级无人机飞控手来说,各项技术要求要高得多,必具备稳定性强,环境适应性良好;按航路行径中保持相对作物高度不变;抗磁干扰性能高;对障碍物进行自动规避;飞控能根据地面站规划好的航线进行自主巡航;地面站可以实现一对多,即一站多机,以最少的人手做到更高的效率;电动无人机动力系统主要由桨叶、电子调速器(电调)和电机、电池组成,飞控将控制信号发送给电调,电调输出是三相脉动直流驱动电机转动,电机再带动桨叶进行旋转,桨叶产生反作用力来带动机体飞行。无人机使用电动机作为动力具有其他动力装置无法比拟的优势,如结构简单、重量轻、使用方便、转换效率高、噪声低、红外特征小、维护简单等优点,同时又能提供与燃油机不相上下的比功率。(三)无人机使用的动力电机主要分为两类:有刷电动机与无刷电动机;由于有刷电动机的效率低下、易磨损、易产生干扰,在无人机上已经很少使用,目前主要以无刷电机为主。无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。无刷电机优点:1.无电刷、低干扰2.噪音低,运转顺畅3.寿命长,维护成本低。(四)植保无人机因工作环境恶劣,机身长期处于酸碱、强腐蚀等有害药物中,为了保障植保无人机能稳定、长时间工作,需要将无人机绝大部分元件密封处理,避免元件受损;植保机的电机、电调、电池更是专门设计,防止药物进入同时还要保证工作时产生的热量能正常发散出去;植保无人机必须具有一定到防尘、防水性能才可以达到使用效果。IP防护等级级别编号IP编号定义(两位数)保护级别保护级别0无防护对外界的人或物五特殊的防护对水或湿气无特殊的防护1防止直径大于50㎜的固体外物侵入防止人体因意外而接触到电器内部的零件,防止较大尺寸(直径大于50㎜)的外物侵入垂直落下的水滴(如凝结水)不会对电器造成损坏2防止直径大于125㎜的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件,防止中等尺寸(直径大于125㎜)的外物侵入当电器由垂直倾斜至15度时,滴水不会对电器造成损坏3防止直径大于125㎜的固体外物侵入防止直径或厚度大于25㎜的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件防雨或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒地侵入电器而造成损坏4防止直径大于10㎜的固体外物侵入防止直径或厚度大于10㎜的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏5防止外物及灰尘完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘侵入,但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作防持续至少3分钟的低压喷水6防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入防持续至少3分钟的大量喷水在深达1米的水中防30分钟的浸泡影响在深度超过1米的水中防持续浸泡影响。准确的条件由制造商针对各设备制定(五)无人机电力电源主要为无人机提供电能,目前主要以锂聚合物电池为主,它是锂离子电池的改良型,没有电池液,改用聚合物电解质,比离子电池稳定,其特点是能量密度大、重量轻、耐电流数值较高等。锂电池的标准电压37v,充电截止电压42v,放电截止电压275V,储存电压为38~39V。锂电池由满电到空电的放电过程电压值并不是线性的,而是一条曲线,锂电池在刚开始放电时,电压降低的速度比较接近于线性变化,而后逐渐平缓,并持续较长一段时间,而后电压迅速降低。从放电曲线上可以看出,电池放电电流越大,放电容量越小,电压下降更快。1.在实际使用过程中42v的电压是往往是不够的,需要将多节锂电池串联起来提高电压。2.在日常使用中,还经常碰到电流偏小的情况,这时需要将电池并联,下图中P指该电池并联的数量。(六)锂电池标签上除了标明电池节数之外,还会注明电池的电量,表示电池能够存储的电能得多少,单位为毫安时。锂电池另一个重要参数是放电倍率,用C来表示,它的意思是说按照电池的标称容量最大可达到多大的放电电流。例如:一个1000mAh、10C的电池,最大放电电流为1000x10=10000毫安=10安培。植保无人机因工作环境恶劣、负载大,所以需要多节锂电池串、并联,以形成高电压和大电流,这就要求电池必须牢固可靠的包装,确保人员和电池的安全。1.电调的连接方法:电调的电源输入线与电池连接;电调的输出线(有刷两根、无刷三根)与电机连接;电调的信号线与飞控或接收机连接。2.螺旋桨:螺旋桨是直接将机械能转变为推力的部件。螺旋桨是有正桨(右旋前进的桨)与反桨(左旋前进的桨)两种类型如果使用两个电机,一个电机正向旋转、一个电机反向旋转可以互相抵消这种反扭力。电机、电调和螺旋桨搭配应匹配协调,这样在相同的推力下可消耗更少的电量。(七)卫星定位系统即全球定位系统简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。目前全球导航系统有国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国北斗,除此4大全球导航系统外,还有日本QZSS和印度的IRNSS两个区域系统。无人机导航、定位装置大致可分为自主式与非自主式两类;无人机的机载导航系统主要有:惯性导航、无线电导航、卫星导航、组合式导航等,目前北斗已经和GPS签署兼容协议,可以为用户提供更加精确的导航数据,国内无人机一般可接收到近20颗GPS+北斗导航卫星的信号。无人机通信链路是无人机系统的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带,主要指用于无人机系统传输控制、无载荷通信、载荷通信三部分信息的无线电链路。无人机数据链按照传输方向可以分为:上行链路和下行链路。上行链路主要完成地面站到无人机遥控指令的发送和接收,下行链路主要完成无人机到地面站的遥测数据以及红外或电视图像的发送和接收,并根据定位信息的传输利用上下行链路进行测距,数据链性能直接影响到无人机性能的优劣。(八)航线规划的主要目标是依据地形信息和执行任务的环境条件信息,综合考虑无人机的性能、到达时间、耗能、药液以及飞行区域等约束条件,为无人机规划处一条或多条自出发点到目标点的最优或次优航迹,保证无人机高效、圆满地完成飞行任务。二、植保无人机喷洒系统(一)施药系统的组成与结构喷洒系统包括继电器、电动泵和喷头组;继电器与电动泵连接,用于控制电动泵开关;电动泵通过药液管与喷头组连接;喷洒控制信息输出接口与继电器连接,飞控处理单元依据是否到达喷雾区域进行继电器开关的控制,从而控制电动泵是否进行喷雾作业。植保无人机喷洒系统中主要使用的喷头有两种:压力喷头和离心喷头。植保无人机喷洒系统主要包括药箱、水泵、软管和喷头。配好的农药装入药箱,水泵提供动力引流,再通过导管到达喷头,将农药均匀喷洒到作物表面。(二)植保无人机使用的水泵通常分为蠕动泵、齿轮泵和高压泵。齿轮泵也叫正排量装置,它像一个缸筒内的活塞,当一个齿进入另一个齿的流体空间时,因为液体压缩比很小,所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间。这样液体就被机械性地排开,水泵每转一转排出的液体量是一样的。低空喷雾作业中,其中最需要完善的问题是解决难点问题,具体表现为提升药液的雾化,从而降低雾滴漂移,这样就能够大大提升雾滴于作物中的穿透性,与此同时还要提高叶面的沉积率,进一步提升农药的利用率。与此同时,还可以根据无人机与作物长势的特点,做出合适的喷施指令,借助可控制药装备进行执行实施,比如改变喷雾的流量、励及高压静电等参数,从而明确最佳喷施效果。按照实时无人机的具体信息,如飞行高度、飞行速度,再依据施药深度要求,通过实时计算,这样就能获取到药液喷施流量。(三)压力雾化系统扇形压力喷头的原理是通过压力泵对药液施加一定的压力,使药液通过喷嘴时在压力作用下破碎成细小液滴,药液的雾滴直径一般在70~120微米,其成雾粒径主要受喷嘴压力及孔径的影响。特点是药液下压力较大,产生的药液飘逸量较小,在干旱地区的蒸发量较小;缺点是药液雾化不均匀,雾滴直径相差较大。(四)离心雾化系统离心喷头的原理是通过电机带动离心喷头高速旋转将药液破碎后利用离心力甩出,特点是药液雾化均匀,雾滴直径相差不大。缺点是离心喷头的配件很容易出现问题,寿命较短,更换频率较高,而且离心喷头基本上没有什么下压力,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,对于高秆作物和果树来说效果差一些。离心雾化与液体物性、流量、圆盘形状直径、转速有关。雾化的发生有三种情况:1.直接分裂成液滴当液体流量很少时,液体受离心力的作用,在圆盘周围边上隆起成半球状,其直径取决于离心力和液体的黏度及表面张力。当离心力大于表面张力时,圆盘周边的球状液滴立即被抛出而分裂雪化。2.丝状割裂成液摘当液体流量较大而转速加快时,半球状液体被拉成许多丝状射流边的液丝数目也增加,如果液量达到一定数量后,液丝就变粗,液量增加,而丝数不再增加。抛出的液丝极不稳定,在离周边不远处即被分裂雾化成球状小液滴。3.膜状分裂成液摘当液体流量继续增加时,液丝数量与丝径均不在增加,液丝间相互并成播膜,抛出的液膜离圆盘周边一定距离后,被分裂成分布较广的液滴。若将圆盘转速提高液膜便向圆盘周边收缩。若液体在圆盘表面上的滑动能减到最小,则可使液体以高速度喷出,在圆盘周边与空气发生摩擦而分裂雾化,即为速度雾化。第二节无人机植保作业流程与其他农业机械不同,它对使用人员技术要求相对较高,从业人员需要有一定的文化基础,植保无人机操作须经过一段时间系统学习,无人机销售企业的短期培训难以满足实际使用需求。电动植保无人机作业都需配备一点数量的锂电池,锂电池使用上有着严格的规定,需要定期进行充放电保养,如果保养不善,电池就会鼓包而报废;植保无人机喷洒系统需要经常进行保养。现代农业需要规模化才能实现较高的经济效益,无人机植保行业也需要具有一定的数量的无人机和飞手才能形成规模效应和保持可持续健康发展。我司根据采购方的需求及项目服务质量的保证,采取以下无人机植保作业流程:一、飞防订单承接与分配(一)如何承接飞防订单(根据公司实际接单方式描述)(二)作业任务分配与人员安全接受飞防任务后,首先要明确任务性质,调度人员需要了解所要承担执行飞防作业作物种类及面积,合理安排飞手、观察手、地勤人员的配比,如果作业点距离较远,还需要安排车辆及驾驶人员。安排作业的飞手提前查看作业区域卫星地图资料,初步进行作业地块切分;地勤人员做好相关物资准备,确保任务顺利完成。执行作业任务的飞手需要随身携带无人机相关操作证书、无人机实名登记等材料。二、作业准备(一)作业气象条件观测作业地点作业时的气象条件与作业质量关系密切,作业前应做好气象预报信息的收集。1.风速应尽量在5米/秒之内,晴天或者阴天;2.气温在20~30℃之间,高于35℃应停止作业;3.关注作业前后天气情况,避免露水过重、雨天和暴晒一天进行喷洒。内吸型农药施药后应保证12小时内无降雨,一般化学农药应保证24小时内无降雨,生物农药应保证2到3天内无降雨。(二)作业装备及配件的准备要根据作业量与作业时间的要求,计算作业所需的飞机数量,适当增加1~2架备用机。稍老一些机型的植保飞机还需要配备7~10块备用电池,电池过少会导致飞机没有电池不能作业,或电池作业完成后温度还没下降到合适温度就开始充电,从而损伤锂电池寿命。每架飞机还应配置一定数量的易损件,如螺旋桨、电机、电调、液压泵等。三、作业状态检查作业之前定要对植保机的状态进行确认,重点对遥控器遥杆模式、飞机磁罗盘、动力系统、喷洒系统、动力电池等部件的进行认真检查,以保证作业顺利进行。(一)摇杆模式确认,选择确认作业使用的摇杆模式。(二)磁罗盘注意事项1.无人机上的磁罗盘易受干扰,飞行作业时避免接近强磁性物质;2.植保机闲置时间过长,起飞前应校准磁罗盘。3.植保机长经过长途运输后应进行磁罗盘校准。(三)动力系统状态确认主要是对螺旋桨及电机的状态进行确认,有过摔(炸)机历史的无人机应重点进行检查。(四)喷洒系统状态确认1.喷头喷洒是否正常。2.输药管有无破损、裂纹、起包等问题。3.药箱是否清理干净。4.流量计内是否有农药残留,如有需拆除进行清洗,否则易导致计量不准、堵塞。5.水泵转动是否正常。(五)动力电池状态确认1.锂电池电量是否充足、电池容量是否下降,电池是否有鼓包现象,应避免有问题电池装机作业。2.植保无机用锂电池电压较高,在接插电源时,电池插头易发生打火现象,生成黑色氧化物,如插头部分有明显发黑,电阻增加将有可能导致插头过热短路,需考虑清洁或更换插头。3.电池插头应完全插入插孔。如存在缝隙造成电流浪涌进而造成元件损坏或空中停机。四、作业人员安全(一)无人机对作业人员的物理伤害植保无人机螺旋桨高速旋转时转速高达每分钟几千转且电机功率大,如果高速旋转的桨叶打到人,会给相关人员造成严重伤害。(二)农药对作业人员的伤害人员在作业时不要站在下风头,否则飞机喷洒的农药会顺风吹到人员身上,飞机制动、转弯时若喷洒系统没关闭,药液也会扬洒到人员身上;在作业时如果有无关人员聚集,请他们离开,保证安全。在喷洒剧毒农药时应穿戴长裤、长褂、套、口罩等,防止天热而皮肤毛细血管扩张使得农药易渗入,在作业过程中严禁未洗手、洗脸就进行饮食;农药进入人体的途径:经皮进入、经口腔进入、经呼吸道进入。在喷洒农药时,一旦出现头晕眼花、心率加快、恶心呕吐、视物模糊等中毒症状时,应立即停止喷药,脱掉工作服并带上所使用农药的包装及时到正规医院对症治疗,以免发生意外。1.发生有机磷农药的中毒2.氨基甲酸酯类农药的中毒3.拟除虫菊酯类农药的中毒(三)高温中暑高温中暑是指人员在气温高、湿度大的环境中,从事体力劳动,发生体温调节障碍,表现为水、电解质平衡失调、心血管和中枢神经系统功能紊乱等症状。中暑临床表现为:1.中暑先兆:在高温环境下活动一段时间后,出现乏力、大量出汗、口渴、头痛、头晕、眼花、耳鸣、恶心、胸闷、体温正常或略高。2.轻度中暑:除以上症状外,有面色潮红、皮肤灼热、体温升高至38℃以上,也可伴有恶心、呕吐、面色苍白、脉率增快、血压下降、皮肤湿冷等早期周围循环衰竭表现。3.重症中暑:除轻度中暑表现外,还有热痉挛、腹痛、高热昏厥、昏迷、虚脱或休克表现。五、避免药剂对动、植物产生伤害(一)除草剂的伤害除草剂是指可使杂草彻底地或选择地发生枯死的药剂,又称除莠剂,用以消灭或抑制植物生长的一类物质。除草剂与杀虫剂、杀菌剂相比,其使用技术要求更高,杀虫剂、杀菌剂使用肤当只会影响防治效果,但除草剂使用跌宕就可能造成减产或绝收。(二)农药对水产品、桑蚕及蜜蜂类伤害到达作业现场后,要向农户确认作业点3公里以内是否存在桑树等敏感植物与周边养殖情况(如养蚕、菜地等情况),评估喷洒作业是否会对它们造成影响、有哪些风险等,并以书面形式与客户达成共识。另外,如果是除草剂喷洒作业,还要特别留心作业范围,如遇风力不稳定,很容易导致药害。飞防喷洒的药物为生物制剂,不会对人畜产生危害,但会影响蟹、虾、蛇的生长发育,对桑蚕、蜜蜂、坑、蚂蚱等昆虫也具有杀灭作用。非生物制剂农药,在防治靶标生物的同时,往往也会误杀大量天敌。在养鱼、养蚕和养蜂地区,由于农药的漂移和残留导致对鱼类、家蚕和蜜蜂的毒害作用。同时害虫种群也可能发生变化,产生抗药性、再猖獗和次要害虫上升等问题。第三节小麦病虫害植保无人机飞防作业方案一、无人机飞防作业计划(一)飞防作业进度计划(根据项目实际情况描述)(二)飞防作业目的通过我司对本项目小麦条锈病等重大病虫害防控项目服务,配备专业防治人员(熟练机手、飞手等)使用植保无人机、远射程风送式喷雾机、自走式喷杆喷雾机等施药器械,开展小麦条锈病等重大病虫害统防统治作业。(三)飞防作业实施阶段划分(根据项目实际情况描述)第一阶段:X月X日——X月X日第二阶段:X月X日——X月X日第三阶段:X月X日——X月X日二、无人机飞防作业特点植保无人机飞防作业是指进行喷洒农药作业,喷洒用于作物养料、土壤处理、作为生命繁殖或虫害控制的任何其他物质,从事直接影响农业、园林或森林保护的喷洒作业任务,但不包括撒播活体昆虫。(一)无人机作业特点和效率1.基本特点使用低容量喷洒方式,药液稀释比例小每亩用水量在06~2L,稀释比例约在1:10~1:100左右,雾滴在80~250微米。高浓度施药,精准农业施药,需要的水量降低,需要的农药也降低了,如下图所示无人机用水量更少药液浓度更高。无人机用水量更少药液浓度更高2.无人机飞防作业效率多旋翼植保机作业效率是人工作业速度的50倍以上,单日作业依据不同机型以及不同地区情况一般在150~600亩。在地块平整平原地区(如新疆、黑龙江地区)作业效率相对较高,引入了航线规划系统,可以提高整体作业效率的同时还可以避免重喷漏喷带来的作业效果下降。而在地形复杂的南方地区效率相对较低。目前农村土地流转逐渐加速的前提下,耕地将越来越集中,传统打药方式将成为高效农业的阻碍。如果数千亩面积的耕地快速发生大面积虫害,使用人力喷洒根本无法快速全部覆盖,而使用农业植保机可以快速解决大面积农作物病虫草害问题。(二)无人机作业安全中国每年因为人力喷药而导致农药中毒的人数在10万左右,其中有一定比例造成死亡。传统的人力农药喷洒人员处于药雾的环境当中,一旦保护不当或者喷雾器出现“跑、冒、漏、滴”的情况,作业人员极易出现农药中毒。而使用多旋翼农业植保机进行作业,人员远离了作业区域,保证了人员安全。植保无人机飞行速度较快并且具有一定高度,相对于人工植保作业存在漂移增加和蒸发加剧的问题。漂移增加也就是药剂雾滴较小,易随风飘扬,有可能漂移到作业区域以外。所以飞防作业必须在三级风以内进行作业,否则会产生漂移药害;蒸发加剧因为雾滴较小,雾滴容易产生蒸发。所以,飞防作业不应在高温、高光照条件下进行,会降低加剧蒸发降低施药效果。三、飞防植保作业模式目前植保无人机主要作业模式包括手动作业模式、AB点作业模式、航线规划作业模式三种。(一)手动作业手动作业模式是早期最为常见的方式,所有的操作都由植保飞手来完成,智能化程度较低。1.定义:依靠无人机操作人员进行飞行的作业方式。2.优势:灵活方便、无需测绘3.手动作业模式具有以下优点:(1)迅速作业,在作业之前无需其他额外操作,准备时间短;(2)地形适应能力强,在植保飞手拥有良好操作技能前提下,能够应对各种复杂地形。劣势:植保效果不佳,易出现重喷与漏喷,飞手工作强度大易疲劳。4.手动作业模式存在的问题(1)飞手作业强度高,每天飞行6小时以上,植保飞手将筋疲力尽;(2)难以避免产生重喷漏喷,对于药物较为敏感的作业,重喷有可能会产生药害。手动模式作业必须要有助手进行相应的观察以及报点,否则飞手难以一人完成作业,并且也无法保障作业质量,容易出现重喷与漏喷,如下图所示。手动作业需观察员报点随着植保机智能化程度提高,使用手动作业的频率也会逐步降低,植保飞手的工作舒适度也会相应提升。但是,在广阔的丘陵地区以及小块耕地范围内,手动作业模式依然会发挥它独特的作用。手动模式作业适用于小型得快,典型应用包括湖南以及江西的水稻田、浙江的茶树、广西的甘蔗等。5.手动模式需注意事项:(1)不适合对重喷要求严格的除草剂作业;(2)讲机必须保持电量充足,保证通话质量良好;(3)需要观察飞行轨迹是否符合作业要求,保证作业质量;(4)不适合两端距离100米以上的长航线作业,难以保障作业精度。(二)AB点作业AB点作业模式简单方便,以两点形成直线的方式快速生成作业航线,具有飞手工作强度低、喷洒较为均匀的特点,如下图所示。这种作业模式的产生,解决了植保飞手劳动强度特别高的难题。AB点作业模式图例1.定义:以AB点形成一条直线,以这条直线形成航线的自动作业方式。2.优势:灵活方便、自动作业。3.劣势:只适合规整地块,对于不规则地块难以进行作业。由于其航线生成原理的限制,其航线只能是长方形或正方形,无法根据耕地实际情况做调整,所以只能在规整田块进行作业。而一些不规则地块如果使用AB点模式作业则需要进行相应的地形切割,使用AB点模式完成大部分区域,剩下则使手动作业进行完成。AB点作业适用于规整地块作业,典型应用包括新疆棉花及玉米作业、黑龙江的水稻作业等。4.AB点作业模式注意事项:(1)A、B点形成的直线必须与作业区域边缘平行,否则将会造成航线偏离作业区域,造成飞行中与障碍物碰撞而损坏;(2)飞手需注意每次航线到达边界时,航点位置是否有变化;(3)B点与对面的防风林、障碍物须留有安全间隙,作业到最后一条航线时,必须确认是否有障碍物。(三)航线规划作业航线规划模式能够适应绝大多数地形,并且全程自主作业,进一步降低了植保飞手工作强度,实现了全自主作业,如下图所示。植保飞手需要更多的掌握软件使用技巧以及航线,而不像以往需要植保飞手拥有良好的飞行操作能力。1.定义:对作业区域进行整体测绘,使植保无人机在规划区域进行自动作业。2.优势:全自主作业、飞手劳动强度低。航线规划的优势在于飞手工作强度低、地形适应能力强、喷洒均匀、工作人员数量需求降低。3.劣势:作业前需要对地块做完整测绘。在作业前需要对地形进行完整的测量并规划才能够进行作业,所以相对于其他作业模式需要准备的时间更多。航线规划模式适用于中大型地块。4.注意事项(1)提前观察障碍物并进行规划,规避作业区域内的障碍物,以避免植保无人机撞上障碍物造成损坏,如下图所示做好避障规划;(2)作业前需明确标定点,必须从标定点起飞并执行纠正偏移操作,从而保证航线安全。(3)要确定好内缩距离,确保内缩距离内无障碍物。5.中断后恢复作业,会有回到中断点已经投影点的差别,需注意其使用区别。(1)回到断航点,回到作业中断时的断点,适合没有障碍物的情况;(2)回到投影点,回到实际位置与航线垂直投影产生的点,适合中间存在障碍物的情况(避开障碍物)。三种作业模式对比项目作业模式手动作业AB点作业航线规划作业适应田块小型不规则地块规整长方形或正方形田块中大型地块优势迅速作业、地形适应能力强迅速作业、飞手劳动强度低、喷洒均匀飞手劳动强度低、地形适应能力强、喷洒均匀、工作人员少劣势飞手劳动强度大只适合在规整田块使用前期要进行航线规划,作业准备时间长典型应用5~30亩不规整地块30~300亩规整地块30~300亩地块,田块四周通行方便四、植保飞行限制近年来,随着多旋翼无人机行业的快速发展,使用多旋翼无人机的人数迅速增加,因为违规使用或者安全观念而导致的安全事故经常发生。无序飞行不仅对人身安全也对社会秩序造成了影响。(一)无序飞行危害植保无人机作为民用无人机中体积和重量较大的机型,无序飞行可以危害航空安全,危害安防安全,也会危害公共安全。无人机擅自穿越民航正常飞行航路航线和空域极易造成危险接近或者空中相撞。从过去几年查证处置的违规飞行情况来看,每次无序飞行事件影响民航航班平均达XX架次。遥控航模无人机的理论高度和目视操作一般小于1000米,而警用直升机的飞行航线有时只有400米高度,一些城市管理需要,做低空航线飞行甚至还在这个高度之下。这样两者之间存在空中交会冲突点,一旦发生意外,后果不堪设想。微型无人机会出现操作不当或者电子机械传动、无线电信号传输故障,以及飞行前检查不细出现的意外事故。无人机一旦出现空中故障有可能坠毁在地面,在人口密集地区出现此类问题,极有可能导致人伤物损。(二)有序飞行在民用航空法规和相关管理规定的允许下,植保无人机飞行应远离机场及净空保护区、政府办公区域、人员密集区域、军事相关区域和敏感设施区域。为保证民航客机安全,依照相关法规,民用机场净空保护区域为每条跑道两端20公里、两侧10公里范围。根据相关法规,在净空保护区放飞无人机的行为,不但会面临数万元的高额罚款,还有将受到十日以上十五日以下的行政拘留,造成严重危害的还可能触犯刑法。远离政府办公区域,各政府驻地属于国家机关,未经允许不得擅自飞行;远离人员密集区域,大型演出、展会活动、人员集会都会产生大量密集人群,无人机在上空飞行一旦坠落将产生严重伤害。所以,应禁止在密集人员上空操作无人机。远离军事相关区域,部队驻地、部队演习区域、军事相关设施、军事相关活动、边境线、边防哨所都属于军事敏感设施或活动区域,未经允许禁止无人机进行飞行、拍摄等活动;远离敏感设施,核电站、核设施、监狱都属于国家层面的敏感区域,未经允许绝对禁止将无人机操作至敏感设施上空,否则将会受到法律的惩处。五、植保飞行作业安全因素影响多旋翼植保机飞行安全的因素包括电磁信号因素、地面因素、气象因素、强电磁干扰源等,如下图所示飞行安全因素。(一)气象因素气象因素主要由风、雨、雾、湿度等因素构成。1.风力风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小,一般根据风吹到地面或水面的物体上所产生的各种现象,把风力的大小分为18个等级,最小是0级,最大为17级。风影响着无人机的稳定性、续航时间、相对地面的运动轨迹、速度和航向等,顺风飞行时续航时间将增长,逆风;飞行时续航时间将相应的缩短,所以在任何一款多旋翼无人机使用说明书当中都会明确其抗风等级。抗风能力与其机身重量、动力冗余、飞控特性息息相关,但是在使用任何一款无人机之前一定要明确其抗风等级,以明确其所能适应的飞行环境。另外,天气预报的风速都是低空风速,无人机在空中飞行,如果飞到高空后风速及风向极有可能突变,远远大于地面风速。这时如果风速超过多旋翼无人机的抗风能力,无人机自身动力无法抵抗强劲风速,那操作将变得十分困难。大部分得多旋翼无人机除特殊应用外都应在5级风以内进行飞行,以保证飞行安全。2.乱流气流在中高空相对比较稳定,但是在地面上由于建筑、树木、地形的存在,气流在流经这些区域会产生方向迅速变化不稳定的气流,我们称之为乱流。乱流因为方向不定,所以会对无人机的状态造成一定的影响,所以应特别注意。乱流的影响程度,主要是风的速度以及物的形状及大小,速度过快且混乱的乱流有可能对多旋翼无人机的飞行造成不可估计的后果。3.风向风向从来都是无人机飞行的重要影响因素,逆风飞行将降低无人机的飞行速度,而顺风飞行恰恰相反。有较大的侧风则会对无人机的降落造成降落困难或者侧翻,降落时应注意风的方向。另外,在风速较大时,应尽量避免飞到下风向较远距离,这是因为如果风速过快,无人机返回起飞点的过程将全程逆风,有可能导致无人机返回困难或者电量耗尽仍未回到起飞点。而在进行植保作业时,应避免操作人员处在下风向,因为农业植保机产生的药物有可能产生漂移而随风飘散,导致操作人员吸入有毒药物。4.温度温度对无人机的影响主要包括对电池放电性能的影响、空气密度的变化、以及较大的差会凝结成水汽从而影响无人机的状态。环境温度对无人机器的影响,主要是改变聚合物锂电池的充放电性能,锂聚合物电池于化学电池,其充放电过程就是其内部进行化学反应的过程,低温将使电池的反应速率下降,从而造成续航时间、放电功率改变、电压骤降和飞行动力不足。如需在较低温度下进行飞行,在飞行前,将电池充满电,保证电池处于高电压状态;将电池充分预热至25℃以上,降低电池内阻,建议使用电池预热器,对电池进行预热;起飞后保持飞机悬停1分钟左右,让电池利用内部发热,让自身充分预热,降低电池内阻。对于温差需要注意的是在有暖气的北方,在室外温度较低时,直接将多旋翼无人机由室内带至室外将导致内部水汽凝结,有可能使飞控系统以及电子调速器受到凝水的影响,从而导致故障。每一个零部件都有其工作环境温度,若工作环境温度太高或太低,将影响其工作状态对飞行安全造成重大影响。针对不同机型的植保机,在使用前需注意其工作环境的温度要求。5.湿度湿度,表示大气干燥程度的物理量。一般用相对湿度(RH),露点,气温露点差来表示。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。潮湿空气,会使多旋翼无人机的有关金属部分腐蚀。金属腐蚀后,不但会降低材料的强度,缩短使用时间,而且有可能会造成电路短路等情况从而影响无人机的正常工作。另外,空气的相对湿度越大,表示空气中的水分子含量越大,也就是说,空气的黏度增大了,因此多旋翼无人机快速转动的螺旋桨将受到更大的空气阻力,从而消耗更多的电能,缩短了其续航时间。6.能见度能见度是指正常视力的人在当时天气条件下,从天空背景中能看到或辨认出目标物的大水平能见距离。能见度距离短的飞行环境,将影响操作者对飞行距离的正确判断,容易导致超视距飞行,从而影响飞行安全。(二)信号因素多旋翼无人机在进行飞行控制时是需要依靠外部的地球磁场信号以及全球定位系统来进行导航。另外,多旋翼无人机的遥控控制、图传信号的回传这些信号也都需要通过链路系统来进行传输。针对各种影响飞行安全的信号因素进行逐项分析,明确各种因素对飞行安全的影响,做到安全飞行。1.影响磁罗盘信号的因素多旋翼无人机与周围的电磁环境是交互作用的,随着电子设备应用密集,无线通信应用演域不断扩大,地球的电磁环境越来越复杂,多旋翼无人机受到的干扰逐渐增多。多旋翼无人机的磁罗盘(指南针)是个磁敏电阻,由特殊半导体制成,其作用是对陀螺仪进行修正。飞控里有三轴陀螺仪,通过螺仪的积分可以得到角度,但陀螺仪有一特性,随着通电时间的增加,漂移也会增加,于是磁罗盘便通过其对磁场变化和惯性力敏感的特性,对陀螺仪的偏差进行修正。由于磁罗盘所检测的是地球磁场信号而地球磁场信号强度较为微弱,所以磁罗盘是多旋翼无人机最容易受到干扰的传感器如果磁罗盘受到干扰,就会给飞控提供错误的数据,当这个数据与飞控计算出的方向角偏离超过一定比例,会造成导航算法补偿过量,造成飞机突然向一个方向飞去。磁罗盘信号干扰最大因素就是飞行环境地面或建筑含有铁磁性物质,其本身带有磁场号,并翔其强度远大于地球磁场信号,最终导致无人机的磁罗盘受到干扰而造成数据错误。(1)避免在具有较强磁性的区域进行飞行尽量避免在如大块金属之上、起飞点有大量铁质栏、磁铁脉之上、停车场中、桥洞之中、带有地下钢筋的建筑区域进行飞行,这些区域本身含有大量铁磁性物质,如无人机与其距离过近,其自身附带的磁场信号将对无人机的磁罗盘产生干扰。(2)多旋翼无人机闲置时间较长或位置变化较大应重新校准磁罗盘多旋翼无人机闲置时间过长时,其内部磁罗盘信号有可能产生漂移,所以在较长时间闲置以后需要重新飞行应重新校准磁罗盘。而各个地区的地球磁场信号并不完全相同所以在位置变化较大时也应重新校准磁罗盘。例如无人机最后一次飞行是在深圳,但是第二天要到兰州进行飞行,在新的飞行之前应重新校准磁罗盘。(3)磁罗盘校准的注意事项手机、钥匙等物本身属于铁磁性物质,所以在做磁罗盘校准时不应携带这类物品;地球磁场信号在室内部分实际上受建筑的影响与实际的地磁信号略有差别,所以无人机如果在室内校准了磁罗盘,在室外进行飞行时应重新进行校准。2.影响卫星定位信号的因素卫星定位信号是多旋翼无人机进行定位悬停、航线飞行的基础,多旋翼无人机如果卫星定位信号不佳将无法实现很多自动功能乃至不能实现定位悬停。卫星定位信号其原理是卫星定位接收机接收到多颗卫星发射的卫星定位信号并进行计算,在一定范围内,接收到的卫星数量越多其导航的精度也越高。如果是飞行区域建筑众多或者地形凹陷,会影响卫星定位信号的接收,导致能够接收的卫星数量过少。在高层建筑群当中如下图所示,多旋翼无人机的卫星定位信号大部分被遮挡,其期能接收到无人机正上方的少卫星信号;卫星信号被建筑物遮挡而当无人机处在峡谷或者类似地形时如下图所示,卫星信号也同样地有部分被遮挡,导致卫星数量不足,卫星信号被地形遮挡只有当无人机处在没有高大建筑区域或地形的平坦时其接收信号才最佳,如下图所示。平坦地面卫星接收效果3.影响遥控控制信号的因素地面人员对多旋翼无人机的控制来源于控制信号通讯链路,一旦通讯链路中断或者无人机超出了遥控距离,那多旋翼无人机将进入失控状态,人员对于无人机也就失去了控制,本小节对遥控器控制信号进行分析,确定哪些因素会影响控制信号通讯链路。(1)无人机与遥控器距离任何遥控器控制设备都有其有效控制距离,如果无人机已经超出遥控设备的有效距离,就接收不到来自遥控设备的控制信号,这种情况被称之为失控,无人机一旦失控将根据之前设定,原地悬停、返回起飞点或原地降落。所以在实际飞行当中,应明确所操纵的无人机其有效控制距离,并将飞行距离控制在范围内。(2)遮挡物遮挡物是指在操纵者与无人机之间存在着明显的遮挡物,遮挡物对飞行的影响主要有两个,一是会遮挡视线无法看清无人机的状态和姿态,二是会影响无线控制信号的传输。所以在使用时,应避免将多旋翼无人机飞行到楼宇、树木等障碍物后面。(3)同频信号的干扰多旋翼无人机的图像传输以及遥控控制,主要是通过无线信道进行。若其正在使用的频段受到其他信号,例如wifi、发射塔、电台等信号干扰,将导致其传输效果变差甚至中断,从而影响操作者的判断,严重影响~飞行安全。对于电磁环境的干扰,一定要避免在高压线,通讯基站或发射塔等区域飞行,以免遥控器信号受到干扰。另外,要注意遥控器天线的摆放,操作者要注意盲区的存在性。(三)地面因素地面因素,是指在进行多旋翼飞行过程中所接触到所有地面以及低空的建筑、地形、树木、高压塔以及其他等的总和。这些地面因素会对多旋翼无人机特别是农业植保机的飞行造成多方面的影响。1.地面建筑与树木现代城市,高楼拔地而起,数量日益增多,而且大多使用钢筋混凝土结构。多旋翼无人机处于复杂的城市中飞行,值得特别注意的一点便是周围建筑群的高度。大量使用筋的建筑物会影响多旋翼无人机指南针的工作状态,造成干扰,而且由于卫星定位信号的受遮挡,无人机的定位效果将变差,更甚于无法定位,无人机自动切换至无卫星定位模式状态。另外,要特别注意设置返航高度,若返航高度低于周围建筑的最高高度,在无人机返航过程中将有可能撞到建筑物,从而影响飞行安全,如下图所示。2.电线塔斜拉索以及电线斜拉索以及电线是农业植保机在田间作业最需要注意的因素之一,因为目标较小往往容易被人所忽视。对于这些因素最佳的解决办法就是在田间作业之前对作业区域进行完整的检查,做到对地形、障碍物心中有数。3.视觉差视觉差是在无人机飞行当中最容易出现的问题,他的表现是,操作人员对于较远距离的障碍物的实际距离以及无人机与障碍物距离往往判断错误。视觉差会导致无人机与障碍物发生撞击从而造成无人机的损坏。在农业植保作业中视觉差往往出现的情况是,人员对于前方的树木以及其他障碍物距离判断错误,从而导致植保机与树木发生撞击。所以,在实际作业时,应注意观察环境,在设定航线时应考虑障碍物的实际位置。在设定AB点作业时,应注意安排人员在B点进行观察。六、无人机飞防植保作业效果影响因素影响飞防作业效果的因素有很多,其中主要因素包括农药质量、施药时间、飞行参数、气象因素等。(一)飞行参数对植保作业效果的影响1.飞行高度(1)飞行高度与喷幅压力喷头普遍采用扇形喷洒方式,所以在一定高度范围内,随着高度的增加其确幅也会相应的增加,当无人机达到一定高度后喷雾受风力影响较大,喷幅不再比例增加,如下图所示。作业高度过低会造成喷幅过小,而飞行高度过高则会造成药物漂移、蒸发增加,降低作业效果。喷洒高度与喷洒幅度植保无人机的喷幅与飞行高度息息相关,所以植保机在进行作业时应保持高度稳定。如果植保机的飞行高度起伏不定,也将带来喷幅快速变化,造成喷洒幅度不均匀。一旦植保无人机高度持续过低,植保机的喷幅将持续过窄,如下图所无人机飞行高度与喷幅的关系。无人机飞行高度与喷幅的关系(2)飞行高度与实际的情况和作物关系以目前主流多旋翼植保无人机为例,其飞行高度一般在15~2米,在具体选定参数时需考虑地形和作物实际情况。在干旱地区飞行高度较低会扬起大量灰尘,降低作业效果;一些相对娇嫩作物如高笋(菱白)作业高度低于2米时有可能产生倒伏,造成减产。(3)飞行高度与药液穿透力多旋翼植保无人机都会利用旋翼风场增加药液对作物的穿透力,也就是能够将药液播撒到作物更多表面。在一定高度范围内,高度越低,其药液穿透力越强;高度越高,期透力越弱。所以,在作业玉米等高秆作物时,应降低作业高度。2.飞行速度(1)飞行速度与作业效率作业速度=喷幅×飞行速度×时间在喷幅一定的前提下,飞行速度将直接影响作业速度。但是,过快的飞行速度将有可能导致单位面积内接收到的药剂过少,达不到作业效果。所以大部分的植保无人机都应保持在7m/s以内的速度进行作业。(2)飞行速度与作物类型植保无人机飞行速度与单面面积施药量密切相关,在雾速度一定的前提下,飞行速度过快将导致单位面积施药量减少,从而降低施药效果;而飞行速度过慢将导致单位面积施药量增加,从而有可能导致产生药害。严禁植保无人机长期停留在同一地点,这不仅有可能造成农作物倒伏,还有极大可能导因为施药过多导产导致产生药害。(3)飞行速度与作物类型作物的叶片越浓密,植保无人机喷雾作业的穿透性就越低,作业时就应降低飞行速度提升喷雾的穿透力。如果作物相对比较稀疏,就可稍提高飞行速度。例如作物为生长中期的小麦或者水稻,可采用4~5m/s的速度进行作业,如喷雾对象为生长中后期高秆作物如玉米、高粱可相应地降低作业速度至3~4m/s,如果是对比较稀疏的果树进行明雾作业,可根据情况降低速度至2~3m/s。实践证明,多旋翼无人植保机速度高于7m/s时,下压气流效果严重下降,带来的穿透力迅速下降,如图4—13所示。所以,实际作业时飞行速度请勿快于7m/s。绝大多数作业,飞行速度在3~6m/s范围内,以4~5m/s最为常用速度。飞行速度与药液附着3.横移距离植保无人机横移距离必须与喷幅相等,这样才能在没有重叠喷洒情况下完整覆盖作业区域。当植保无人机喷幅宽度大于横移距离,就会在两次横移的重叠区域造成重复喷洒,该区作物将受到两次喷洒,其接收到的药液总量也将翻倍,因此药物过量将有可能对作物造成药害,如下图所示为中间部分重喷造成的要害小麦病虫害照片。当植保无人机喷幅宽度小于横移距离,就会在两次横移的中间区域产生漏喷,没有被喷到药液的作物便不会受到农药的作用和保护,将降低整体作业效果,如图所示。(二)气象因素对植保作业效果的影响影响植保无人机作业效果的气象因素主要包括风力、风向、温度、光照、湿度等。1.大风对飞防植保作业的影响植保无人机喷雾作业时漂移性较强,如果环境风速较大,轻则有可能导致药液不能完全喷洒到作业区域,甚至有可能导致药液漂移到其他耕地如图所示,从而产生药害,以致发生经济纠纷。因此植保无人机应在风速为5m/s的环境下进行飞防植保作业。2.风向对飞防植保作业影响风向是植保无人机进行业时必须准确判断的重要参数,因为操作人员的站位以及航线划都必须按照风向来进行安排。禁止人员处于下风向如图所示,因为药物会随着风向漂移,长期处于下风向当中有可能造成农药中毒。3.高温对飞防植保作业影响植保无人机喷雾作业雾滴较小,在高温天气下会加剧药液蒸发,使有效成分降低。另外高温天气下进行植保作业,本身就较易产生药害,所以应牡绝在温度为35℃以上天气下作业。在晴朗的夏季,每天上午6~10点,下午4~7点是比较适合的作业时间。4.降雨对飞防植保作业影响下雨会将作物植株_上药液冲洗掉,降低农药药效,甚至有可能造成失效,所以,喷药作业应在晴天或者阴天进行,切勿在雨中进行作业。在作物仍有大量露水的情况下施药,同样会冲淡药剂浓度降低药效,所以不应在露水较多时进行喷雾作业。5.飞防植保作业注意事项(1)高温不作业。当气温高于35℃应停止作业,否则容易造成药害以及人员中暑。(2)大风不作业。当风力大于3级也就是5m/s时应停止作业,否则药液漂移较为严重。(3)下雨不作业。下雨或者即将下雨时,应停止植保作业(4)在规定速度范围内作业。作业速度应视情况控制在3~7m/s范围内,不应快于7m/s。七、植保无人机炸机无人机因为各种原因掉落到地面就称为摔(炸)机,它们的区分是:飞机掉到地面之后没有大的损伤,还能重新飞行则叫“摔机”;如果掉到地面后出了故障或部件损坏不能重新飞起来,那就叫“炸机”。(一)外部原因外部原因导致摔(炸)机的主要原因是飞机碰到以下障碍物:电线杆、塔架、风力发电机、电线、拉绳、树木、芦苇等。如果有以上障碍物,要根据障碍物走向、区域分布特点顺着障碍物走向手动操作作业,切勿迎障碍物飞行,因为迎向障碍物飞行无法准确判断与障碍物距离与高差,极易造成挂线或碰撞炸机;而顺障碍物飞行由于能够准确判断与障碍物距离、喷洒宽度一般最少都能多出旋翼外一米多宽安全距离,可保证安全。(二)人员原因导致摔机因操作人员自身原因导致摔机的情况一般有以下几种:1.基本功不扎实,遇到突发情况慌乱中打错杆致使飞机摔机。2.上班次作业人员遥控器摇杆模式与本班次人员不同,接机后没有检查和修改就起飞导致摔机。3.平时飞机保养不善导致散热通道被堵塞、积尘过多导致电路散热不良或短路;作业前没认真检查飞机,带伤病作业(桨或支架有裂纹、螺丝松动等)导致摔机;4.长距离运输或长时间飞机没有工作,起飞前没做磁罗盘校准就起飞而导致摔机。5.飞手在作业及休息时间不足疲劳驾驶,从而对植保机的飞行状态以及周围环境的判断有误造成摔机;6.远距离起降植保机远比视线内起降摔的概率高,所以在允许的情况下尽量避免视线距离外起降植保机。由于操作人员自身原因造成的摔机,在大多数情况下是可以避免发生,飞防企业应加强对员工的能力培训、增强其责任心、建立完善的规章制度,即可有效防范摔机事故的发生。八、飞防配、用药技巧飞防配药不同于常规配药,常规配药一般稀释倍数在200~1500之间,而飞防用药稀释倍数在25~35倍左右,浓度高于常规用药7~50倍。常规喷药是把药液全面覆盖叶片,从而达到杀虫、杀菌的效果。飞防施药是将高浓度农药雾化成为70~200um的雾滴,均匀地喷洒在叶子的正背面,15滴/cm2即为合格,每一个雾滴都有杀伤半径,因为浓度高,所以药效也要比人工施药要好一些,但不是所有的常规农药都适用于飞防施药。飞防农药混配一定要进行二次稀释,混配的农药依次单独进行10倍稀释放在不同的容器中,然后根据微肥、水溶肥、可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂、微乳剂、水乳剂、乳油依次加入,最后根据亩喷量计算总喷洒量加水补齐,搅拌均匀。其中,如果有可湿性粉剂和乳油制剂同时使用时,乳油制剂不能和可湿性粉剂混配,必须将乳油制剂根据总稀释倍数配好搅拌均匀单独存放,等待加入药箱前按比例和其他药液混配、搅拌均匀后加入药箱,否则乳油制剂会和可湿性粉剂产生化学反应产生沉淀和析出,化学上也叫“絮凝现象”,造成药效降低和堵塞喷头现象。特别提醒:乳油制剂在高温下高浓度使用时会造成果面灼伤,高温季节飞防作业避免使用乳油制剂,尽量换用其他剂型农药。在果树作业使用可湿性粉剂是一种常态,使用锥形喷头可以有效避免喷孔堵塞。(一)在飞防作业中,农药和用药技巧对作业效果的影响所占比重最大,用药不慎甚至会造成减产、绝产,因此掌握植保常识对于提高作业效果和杜绝质量事故有至关重要的作用。1.敏感农药:抗病毒类和杀菌类农药在高浓度施药过程中容易造成药害。2.敏感作物;瓜菜类作物苗期对高浓度药物比较敏感,建议提前小面积使用后再进行大面积作业。3.对于繁殖迭代率较高的害虫要根据作业周期适时调整用药方案。4.可湿性粉剂的使用技巧;无人机飞防作业尽量避免使用可湿性粉剂,因为乳油制剂与可湿性粉剂混合会造成药液粘稠度高或不易溶解的现象,增加水泵工作压力和堵喷头现象;(二)农药混合使用有严格要求,必须依据药剂本身的化学和物理性质,以及病虫草害发生规律和生活史等,来判断是否能混合或需要混合。各种农药能否相互混合使用,主要考虑以下几方面的问题。1.要明确农药混合使用的目的,不能为混用而混用。2.农药混合后不应发生不良的化学和物理变化。3.混合后的混合药液,对作物不应出现药害现象,如出现药害,就不能相互混合使用。4.药剂混合后,应该是提高了混合药液的药效,至少不应降低药效,也就是说,混配后要增效。5.药剂混合后,其混合液的急性毒性一般不能高于各自原来的毒性,也就是说不能增毒。九、飞防夜间作业注意事项(一)夜间作业地块勘察与规划我司操作人员在作业前的环境勘察极为重要,只有对作业环境做到心中有数,才能在进行航线规划时不犯低级错误,才能降低事故率。1.作业环境勘察(1)周边种植情况在作业前必须观察周边作物种植情况,是否存在桑树等敏感植物,避免产生飘移性药害、毒害事故。要提前查询好药物特性、作物特性,确认安全方可作业,避免产生经济损失。(2)周边养殖情况如作业区域周边存在养殖情况,则有可能产生养殖牲畜中毒、死亡的可能。如作业不可避免一定要确认农药是否可能对养殖牲畜产生毒害。(3)障碍物田块规划时应仔细观察田块内部及边缘障碍物情况,进行障碍物规划,避免无人机与障碍物产生撞击。2.地块与作业模式选择(1)地块选择因夜间作业环境特殊性,需优先选择规整且连片的田块,对于小地块、复杂田块进行夜间自主飞行效率低且易发生危险,不推荐。(2)选择全自主作业模式确定好作业田块后,提前进行田块的规划,选择适合起降点,一般使用全自主模式进行作业。(二)夜间作业准备1.设备准备(1)准备夜间照明对起降区域进行照明,方便起降及更换电池与药箱。(2)作业设备1)电池每机建议配置5块以上,数量过少有可能导致电池保障不足或电池高温充电损害电池。2)发电机夜间标配发电机,选用发电机在7000W以上,可供两台四通道充电器使用。3)配件例如螺旋桨、套筒、喷嘴等配件,备用喷嘴可在故障无法排除时更换。4)配药工具包括:母液桶、小桶、漏斗(带滤网)老虎钳、内六角套装、剪刀等工具,牙刷可以用来排除喷头堵塞,人员安全。(3)作业人员应穿戴长衣长裤长袜,减少皮肤裸露。(4)应携带手电筒或头灯,便于夜间走路。(5)应随身携带花露水、防蚊水,避免蚊虫叮咬。(6)南方地区作业应穿水靴,避免脚部进水及踩踏到毒蛇。(7)夜间行车,避免疲劳驾驶(8)作业前应清空作业区域否则无人机与地面人员发生撞击将可能造成严重伤害,无人机起降需与人员保持5米以上安全距离。2.如何保障夜间作业飞行安全(1)更换电池应确认电池卡紧(2)如何避免起降期间撞击障碍物白天规划时,提前确定机起降点与执行作业起始点位置是否有障碍物,如起降点上方有电线,提前设置好起飞点高度,避免与电线碰撞。或者手动解锁飞行至执行航线起始点,到达起飞点时,滑动执行任务。(有一定作业经验的老飞手推荐使用)(3)作业时如何实时判断无人机的实际位置遥控器执行界面,红色三角形为无人机所在位置,通过观察FPV摄像头画面判断飞行器实际位置。通过进入卫星地图进行辅助判断田块边界是否存在障碍物,对有明显障碍物区域需提高警惕。(4)如何安全地往返作业中断点首先,可以通过通控器断药点提示或剩余药量判断,提前在地头将无人机拉回进行加药,避免无人机在田块中间无药悬停。其次,通过已经作业航线轨迹,手动拉回无人机,注意手动拉回时,注意高度变化。最后,可以使用一键返航操作,返航轨迹从断药点到返航点呈直线状态,确保返航点中间无障碍物、无电线,落地时如场地过小,可手动降落。尽量在起飞点一侧进行中断作业进行加药更换电池(5)记得开启无人机照明灯并关注FPV画面夜间进行作业,由于周围环境暗淡无光,往往需要我们使用照明工具(如强光手电)照亮无人机的起降场地。无人机智能全自主飞行,完全支持24小时全天候作业,多数飞防宜在夜间进行。建议夜间确保在rtk状态下飞行并经常关注雷达高度打开FPV的同时,在FPV界面点击灯光按钮,开启灯光,这样就可以照亮前方区域,再通过观察FPV画面,就可以清晰地获得正前方的实时画面,更好地保障飞行安全。第四节无人机飞防作业规范及操作行为准则一、操作说明(一)作业前检查1.检测发射机、接收机电池电压是否有足够的电量,以达到需要的工作时间。2.检查起落架、支撑杆是否松动。3.检查喷洒系统、药泵、药箱、喷管是否有堵漏现象。4.主控检查陀螺仪是否工作正常。(二)线路、电量检测无人飞行器作业线路检查,包括电路导线连接和飞控线路接口连接两方面。电路连接部分包括:电池、电调、电机、飞行控制系统、喷洒系统之间的电源线路,检查电路接口是否有松懈。注意:1.电子调速器与无刷电机通过三根电源线连接,三根电源线中任意两根反接将导致电机反转。主旋翼旋转方向必须为顺时针,一般情况下禁止对电机的线路插口进行调整,如有调整应测试电机转向是否正确。2.在飞行工作状态下动力锂电池需自身串联(两根串联用的插头连接)提供更加强大的电压才能满足电机的驱动电压,但是在非工作状态和充电时需解开电池自身的串联方能进行充电(不然电池损毁,充电器也会损坏)。飞行器飞行过程中消耗电能,在飞行器起飞前需检测电池电量是否足以坚持本次作业时间。电池和电量报警器的使用如下图,直接与电池的平衡充电头插针连接。(三)飞行器操作(四)电池充电动力大锂电池组充电时,必须从工作状态(串联插头)断开,非工作状态才可以充电操作。不然会烧毁电池及充电器。注意事项:1.开启遥控器前需确定油门杆位于最低点,否则将报警。2.必须先开启遥控器才能连接控制电路,否则将出现安全事故。3.必须等待飞行控制系统自检通过才能起飞,飞行起飞原则是:在地面,红灯亮起时都不可起飞;红灯在空中亮起时,应当紧急降落进行检查。4.连接电源线路的原则:先负极(黑色)后正极(红色)5.不建议手动模式起飞,否则将出现无法控制飞行姿态的情况。6.GPS信号不好时不能GPS姿稳模式起飞。7.注意电量报警机制是否开启,如有报警应立即降落。作业结束后应先解除动力连接,再解除控制电路连接,最后关闭遥控器,遵循先接后解的原则。二、维护保养(一)作业结束检查1.清理现场、清点工具,检查设备物品的返回情况,清洗飞机,装车返回驻地,保证人员及设备安全。2.结束任务返回基地,做入库交接程序。清点设备器材的使用情况。如有损坏需要更换或修复的部件及时处理,以备下次任务的顺利执行。(二)维护保养1.每架飞机建立飞行档案,详细记录飞行任务执行情况。2.对各个部分机械、电子、元件做详细时间记录,以及时检查更换。(三)防水保护套清洁外部的全包围保护套通过防水拉锁锁紧,作业过程中可以防风、防水、防农药腐蚀。作业结束后应尽快拆下清洗,解开保护套自身的防水拉链即可将尼龙材料制成的保护套与机架分离,随后换上干净的保护套即可立即开始作业。(四)电池管理1.请确保使用专用锂电充电器进行充电,并且充电电流不能超过18A。2.锂电请勿满电长时间存放,容易产生气胀现象,影响放电性能,最佳存放电压是单片左右,使用前充满再使用,可有效避免电池气胀现象。3.锂电请勿超过其设计最大放电电流(过电流放电),过放电会严重影响电池的性能或直接导致电池损坏。4.锂电一旦气胀请勿用尖锐金属物穿透放气,会造成电池内部短路导致电池爆炸或燃烧。5.锂电在寒冷的天气无法发挥应有的性能,若您在冬天进行飞行,在未使用前可以将电池放在车内以保证锂电池发挥应有的性能。6.注意不要让锂电过热,使用时尽量保持电池温度在40~50℃左右,不能超过60℃,可以保证锂电使用寿命。7.监控一电池组内的个别单颗锂电池的电压,保持同一电池组内每颗锂电池的电压一致,这样可增加使用安全性,并延长电池寿命。8.在寒冷天气(-10~5℃)环境下,锂电池的放电效率约为常温状态时的80%,这会影响飞机的继航时间,在操作时一定要注意。9.电池应在10%~50%的电量状态下运输。若运输周期超过一周,需将电池充电到以上,并将电源插头做朔膜包覆的防水防短路保护。10.禁止在热源旁,如火、加热器等使用或放置电池。11.禁止将电池放入微波炉或高压容器内。12.禁止在高温下(如强阳光或很热的汽车中)使用或放置电池,否则会引起电池过热、起火或者功能衰退、寿命减少。三、作业流程(一)接任务1.确定出发时间2.确定到达时间3.核对派遣人员数量4.查看目的地位置5.预计执行任务时间(天)6.预估需要使用的设备与工具(二)任务前准备1.预定出发时间,行车路线,了解当地天气情况,确保飞控手不用面对太阳作业。2.飞机经出库登记清点,检查测试无任何故障。检查工具是否齐全以及是否有损坏(如有损坏及时更换)。3.检查电池电量是否充足,测试飞机性能,如果飞机异常要及时进行分析,查找原因排除和解决故障。4.装车时合理运用车内空间摆放、固定飞机、设备和工具,在运输途中认真做好防护工作,避免设备挤压、碰撞,造成损坏。5.清点参与任务的人员是否到齐,并待命准备出发。(三)现场勘察到达场地后观察地形,查看四周是否有起飞降落场地、行进路线、障碍物以及信号磁场干扰的可能,进行拉距测试检查,确保飞行环境无干扰。测量场地面积,观察农作物的高度与密度。视农作物的具体情况,选择是否需要起飞降落平台一类的辅助工具。观察风向、风力,场地形状,大面积农作物应以从内到外的方式喷洒(以避免人员中毒)。对收集到的场地情况制定出有利于作业的飞行喷洒计划,并确定好一个紧急降落点。(四)飞行前检查1.检测发射机、接收机电池电压是否有足够的电量,以达到需要的工作时间。2.检查整机的螺丝松紧度。(五)分工与责任1.飞控手:熟悉场地,观察地形与农作物,与主控助理制定出适合于作业喷洒的方案(飞行速度、飞行方式、飞行线路、飞行高度)。2.飞控手助理:配合并协助主控手的工作,飞行前的拉距测试以及飞行性能测试,(飞行过程中帮主控手观察周围的情况)填写飞行日志。记录飞行架次、飞行时间、实时电量检测以及作业面积。3.安全师:飞行前检查飞机各机械部件是否正常。(若发现异常,及时向组长报告,详细说明并记录异常情况)填写检查日志。(六)作业中的注意事项做好飞行前的准备工作。避开周围障碍物、撤离围观人群,设定安全警戒线。工作人员以插旗的方式作出喷洒飞行范围的标记。1.主控手:应保证飞行安全,以及飞机姿态的平稳,高度一致、直线飞行,速度保持均匀。在飞行过程中随时注意飞机性能,若发现异常,及时通知清场降落。2.机械师:在飞行中随时观察飞机的性能(若发现有或感觉飞机工作异常,马上通知主控手,及时清场降落)。(七)作业完毕1.清理现场、清点工具,检查设备物品的返回情况,清洗飞机,装车返回驻地,保证人员及设备安全。2.结束任务返回基地,做入库交接程序。清点设备器材的使用情况。如有损坏需要更换或修复的部件及时处理,以备下次任务的顺利执行。(八)维护保养每架飞机建立飞行档案,详细记录飞行任务执行情况。对各个部分机械、电子、元件做详细时间记录,以及时检查更换。(九)操作规章1.机组配置人员X名,各尽其责,团结一致,确保作业安全顺利地进行。2.全机组人员必须精神饱满,无疲劳,无思想情绪的状态进行安全飞行作业。3.机组人员必须认真检查各项准备工作,确保设备无损失,人员无伤亡。4.机组人员要熟悉飞行设备的性能,判断出能否正常作业。5.按照起飞位置距离进行安全操作。6.机组人员做好自身安全防护工作,佩戴安全帽、工作服,劝导围观人群保持安全距离。7.起飞后观察农用四旋翼飞行器动力,机体是否出现、抖动、共振,判断能否完成安全飞行。农用四旋翼飞行器起飞后随爬升高度的增加而增加控制人员距离的位置,确保机组人员的安全。如:飞机高度1米……飞机距离要有3米;高度2米……飞机距离要有10米。8.机组人员在执行作业任务时,做到每个架次认真检查机体每个部件是否能够正常工作。9.每个架次必须做一次电池供电检测,按需要及时更换。10.记录好飞行时间、喷洒面积、认真填写飞行记录。11.补充药剂时必须确保在无农药接触的安全条件下进行,谨防农药中毒现象发生。作业喷洒控制飞行位置,尽量选择在上风或侧风的位置飞行。(十)工作总结对本次任务进行汇总,对当天遇到的问题进行分析,做出正确的判断;提出合理化建议,完善操作方案,对好的方案进行借鉴。(十一)飞行范例飞行喷洒作业时按纵向、横向直线、指定间距距离往返飞行喷洒作业。四、农用无人机作业规程(一)机组配置人员X名,各尽其责,团结一致,确保作业安全顺利地进行。(二)全机组人员必须精神饱满,无疲劳,无思想情绪的状态进行安全飞行作业。(三)机组人员必须认真检查各项准备工作,确保设备无损失,人员无伤亡。(四)机组人员要熟练使用飞行设备的性能,判断出能否正常作业。(五)按照启动位置距离进行安全操作。(六)机组人员做好自身安全防护工作,佩戴安全帽、工作服,劝导围观人群保持安全距离。(七)起飞后观察飞机动力,机体是否出现、抖动、共振,判断能否完成安全飞行。飞机起飞后随爬升高度的增加而增加控制人员距离的位置,确保机组人员的安全。如:飞机高度1米,飞机距离要有3米;高度2米,飞机距离要有10米。(八)机组人员在执行作业任务时,做到每个架次认真检查机体每个部件是否能够正常工作。(九)每个架次必须做一次电池供电检测,按需要及时更换。(十)记录好飞行时间、喷洒面积、认真填写飞行记录。(十一)补充药剂时必须确保在无农药接触的安全条件下进行,谨防农药中毒现象发生。作业喷洒控制飞行位置,尽量选择在上风或侧风的位置飞行。五、农药喷洒作业注意事项(一)当日的准备在飞行之前,飞控手、安全师、飞控手助理请按照下列的事项来实施。1.要提前确认无人机和喷洒所需的材料是否已经准备好,把这些装入输送车上。2.请确认头盔、面罩、保护眼镜、长袖的上衣、长裤子等的装备是否合适。3.请确认对讲机是否可以使用。(二)起飞操作时起飞的时候,相关作业的全体人员请按照以下几点来实施。1.起飞场所的周边要没有障碍物,请选择眼睛能够看到的平坦的农道。2.与作业相关的全体人员,请认真的确认人和车是否有靠近。3.缓缓的上升,回旋翼一稳定下来,就请慢慢地上升并起飞。(三)喷洒作业中为了确保喷洒飞行的安全和喷洒作业的效果,飞控手、安全师、作业者请严格遵守以下几点。1.风速超过3m/秒的时候,请终止喷洒飞行。2.请遵守飞行高度、飞行速度、飞行距离等喷洒标准。3.必须预留缓冲地,请不要向着有障碍物的那一边飞行。4.飞控手和安全师要对飞行路径是否有障碍物、喷洒方向是否好等进行经常联络。5.农用植保无人机的移动要使用输送车辆,绝对不能在车上边操作边移动。6.为了进行药剂、电量等的补给而需要着陆的情况下,飞控手、安全师、飞控手助理要确认人和车是否有经过危险的范围内。7.进行电量补给、药剂补给的时候,必须要确认电机停止之后才进行。8.一个小时请休息一次。(四)喷洒作业后喷洒作业完了之后,请按照以下的事项实施。1.喷洒完成之后,请马上用香皂把手和脸洗干净。2.与飞控手共同协力把农用植保无人机和喷洒装置等清洁干净。(五)作业完成清洗时喷洒完成之后的清洗,实施的时候请遵守以下事项。1.药箱及喷洒装置里残留的农药要进行适当的处理。2.配管里的残余农药,在不影响环境的前提下,进行安全的处理。3.药箱、配管、喷头等要特别地清洗干净。(六)事故发生时基本的对应事故发生的情况下,最优先确保安全,请留意以下的事项,冷静对应。1.首先、确保人员安全(1)远离农用植保无人机(2)切断无人机的总电源2.其次、确认损失(1)人身(2)物损(3)是否有火灾3.再次,发生灾害时迅速对应和相关部门的联络(1)初期对应(应急措施、防止农药流出扩散的措施等)。(2)急救、消防、警察等的联络。(3)电力公司的联络。(4)生产厂家的联络。(5)向相关单位部门等报告。第五节小麦病虫害防治飞防技术规范根据采购方的需求,我司采用飞机施药作业的技术进行本项目小麦病虫害防治措施,为了小麦健康地成长及项目服务质量,我司操作人员采取了以下飞防技术规范:一、范围本标准规定了飞机施药的基本要求、施药作业前准备、施药作业、施药作业后处理等。本标准适用于飞机施药防治小麦及其他农作物病虫害作业。二、相关概念(一)隔离带喷雾作业区域边缘与敏感目标区域边缘之间的间隔地带。(二)喷幅飞机作业会形成喷雾带,相邻两个达到足够有效雾滴覆盖密度要求的喷雾带中心线之间的距离。(三)作业高度飞机作业时雾化喷头与作物冠层顶部的相对距离。三、基本要求(一)气象条件1.风速作业时,最大风速3m/s。2.温度与湿度施药适宜环境温度为5℃~35℃,当温度超过35℃时应暂停作业;相对湿度宜在50%以上。3.降雨预估化学农药施药后12h~24h内、生物农药施药后48h~72h内没有降雨适宜作业。(二)飞机要求飞机应符合NY/T3213,维护良好,安全可靠,可以正常作业。(三)操作人员要求1.飞控手飞控手应经过有关航空喷洒技术的培训,获得专业的培训合格证;应掌握作物病虫害发生规律与防治技术及安全用药技能,了解农药风险及具有中毒事故应急处理的常识和能力,并做好个人防护。2.辅助作业人员辅助作业人员包括药液配制、灌装人员,以及地面指挥人员等,所有人员应熟悉作业流程,安全用药常识和掌握正确的操作步骤,并做好个人防护。(四)农药科学安全使用要求1.科学选药坚持“预防为主,综合防治”的方针,针对作物不同时期主要病虫害发生情况,选用登记的高效、低风险农药品种;其剂型可在低容量/超低容量航空喷洒作业的稀释倍数下均匀分散悬浮或乳化;一个生长季同一防治对象需要多次防治时,应交替轮换使用不同作用机理的药剂。药剂使用应符合相关要求。2.科学配药根据作物病虫害发生情况,可选择1种或多种药剂(一般不超过3种)科学混配,混配时依次加入,每加入一种应立即充分搅拌混匀,然后再加入下一种。宜预先进行桶混兼容性试验。采用二次稀释法配制药液。配药时选择pH值接近中性的水,不能以浑浊的硬水配制农药。严格按农药标签推荐剂量用药,不能随意增加和降低农药用量。宜选择水分散粒剂、悬浮剂、微乳剂、水乳剂、水剂、可分散油悬浮剂、超低容量液剂等剂型。现配现用,不能放置超过3h。(1)药液配制过程中宜添加相应飞防助剂。(2)药液的加注(3)用2层100目滤筛过滤后加注。(4)剩余药液和农药废弃包装容器的处理四、施药作业前准备(一

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