[实用新型]农业植保浮空式飞行作业平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业植保机械技术领域，尤其是一种农业植保浮空式飞行作业平台。

背景技术

长期以来，在中国农业植保领域，对植物病虫害以及长势情况等信息缺乏及时准确的预警情报保障和实时监测手段，植保管控仍维持着应急开展、独立实施的离散化格局，植保作业仍停留在以田间地头徒步巡查和人工背负喷洒作业为主的原始技术层面，不仅效率效果十分有限，而且人力及能耗成本过高、资源浪费较为严重，因不规范使用植保产品所造成的环境污染问题也愈发突出。

目前，一些中国企业已开始进行依托各类小型无人飞行器进行植保植剂布撒作业的尝试。这些做法与传统植保作业方式相比，确实能够提供更高的布撒作业效率和更好的植保防护效果，但受整体思路和技术条件的限制，其应用和发展仍面临诸多难以解决的现实问题。

一是安全风险问题。

当前用于植保飞防作业的各类无人飞行器因固有技术条件的限制，无法杜绝因操纵机械结构复杂、可靠性较差而导致各种故障的可能；现有遥控技术的直线传输方式在受障碍遮挡影响时不能工作，无线电操控指令也极易遭受干扰，难以适应当前中国农田分布的复杂地形地物环境；更无法确保作业全程的有效控制；一旦飞行器发生故障或失去控制，高速前进的机身或高速旋转的旋翼等将对地面人员、财产造成严重威胁。

同时，权威部门的统计教据表明70%以上的飞行事故发生在起降阶段，而受动力能源和有效载重的限制，当前各类植保飞防无人飞行器在执行植保制剂布撒作业时必须频繁起降；此外，即便是经过长期培训、经验丰富的熟练操作人员也难以及时有效地处置各种突发情况，更无法避免操作失误；这些因素的存在，将进一步加大了事故发生的可能。

还应当看到的是，当前各类植保飞防无人飞行器均价格昂贵，一旦发生事故将损失巨大，极为有限的植保服务收费在安全问题带来的巨大风险成本面前日显微薄，必然无法发挥推广应用必须而且唯一的经济支撑作用。

二是使用管理问题。

目前，关于各类无人飞行器的使用管理，中国现行法律法规，如《中华人民共和国飞行基本规则》、《中华人民共和国通用航空飞行管制条例》、中国民用航空局《民用无人机空中交通管理办法》，中国国家体育总局《航空模型飞行场地管理规定》均有具体、详细、明确的规定。当前各类植保飞防无人飞行器需要是进行飞行管制与无线电管制。

关于对农作物进行无人化农业植保制剂布撒作业，实际工作中，通常情况下采用以下几种方法：无人直升机布撒、无人固定翼布撒以及多旋翼无人飞行器布撒。

1、无人直升机

利用无人直升机进行农田的布撒作业，布撒速度快，效率高，每次起降可布撒作业面积约为18亩，是传统手工作业的上百倍，布撒质量好，经过雾化后的农药在螺旋桨推力的作用下能深入下农作物的茎秆以及叶子的背面等，这是手工以及大型飞机都无法做到的。安全环保，不会影响人身健康，节约人力资源，操作简单，由于是直升飞机起降不需要跑道，田埂公路等都可起降。但其自身存在很多不利因素，比如飞行操控系统机械结构比较复杂，容易发生故障，维护成本较高，对操控人员要求很高，不利于大规模推广。直升机靠一对直径很大的旋翼高速旋转产生升力，该部件对地面人员构成安全威胁，且直升机质量较大，飞行速度较低，一旦失控或操纵系统发生故障，飞机会以较高的速度坠向地面，严重威胁地面人员和财产的安全。此外，直升机的自身重量较大，但是负载能力却很有限，续航时间不够，对于大面积作业区需要频繁的起降和加油，而起降过程是最容易发生飞行事故的阶段。其次，无人直升机在执行任务是需要至少5名地面人员进行保障，操作技术难度较大，不利于大范围的推广。

2、电动多旋翼飞行器

这种飞行器使用锂聚合物电池作为能源，携带方便，安全性提高，但是也存在缺陷，首先是续航时间太短，对于大面积作业，需要频繁回到起飞点更换电池，很容易造成漏洒和起降过程中坠机。其次，负载能力非常有限，单次出任务所携带的农药很少。另外，由于负载有限，续航时间短，每次出任务时，需要大量人员进行维护，限制了机动能力。

3、固定翼飞行器