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1、无人机无人机植保无人机无人机植保(zhbo)技术技术 绪论绪论第一页，共18页。课程课程课程课程(kchng)(kchng)概述概述概述概述（一）课程学时（一）课程学时(xush)与学分与学分 课程总学时课程总学时(xush)48学时学时(xush)，授课，授课40学时学时(xush)，4学时学时(xush)讨论、讨论、4学时学时(xush)习题课习题课。（二）课程性质（二）课程性质 本课程是无人机专业的一门专业课，主要内容为无人机技本课程是无人机专业的一门专业课，主要内容为无人机技术、植保技术、农药技术与施药技术。术、植保技术、农药技术与施药技术。为无人机专业学生未为无人机专业学生未来从事相
2、关科研与工程技术做理论参考。来从事相关科研与工程技术做理论参考。第1页/共18页第二页，共18页。课程考核课程考核课程考核课程考核(koh)(koh)方式与要求方式与要求方式与要求方式与要求学期末总成绩包括学期末总成绩包括学期末总成绩包括学期末总成绩包括(boku)(boku)试卷成绩（闭卷）和平时成绩。试卷成绩（闭卷）和平时成绩。试卷成绩（闭卷）和平时成绩。试卷成绩（闭卷）和平时成绩。平时成绩主要由作业成绩、随堂提问成绩和平时考勤三部分平时成绩主要由作业成绩、随堂提问成绩和平时考勤三部分平时成绩主要由作业成绩、随堂提问成绩和平时考勤三部分平时成绩主要由作业成绩、随堂提问成绩和平时考勤三部分组
3、成。组成。组成。组成。（1 1）学期末试卷成绩占总成绩）学期末试卷成绩占总成绩）学期末试卷成绩占总成绩）学期末试卷成绩占总成绩70%70%；（2 2）平时成绩占总成绩）平时成绩占总成绩）平时成绩占总成绩）平时成绩占总成绩30%30%。第2页/共18页第三页，共18页。目目 录录1、绪论 8、植保无人机的喷雾系统与雾滴雾化沉积特性(txng)2、农作物病虫草害防治技术 9、植保无人机低空低量航空施药技术3、农药基础知识 10、植保无人机的地勤系统4、单旋翼植保无人机 11、植保无人机施药技术规范5、多旋翼植保无人机 12、植保无人机智能监控管理系统6、植保无人机的飞行动力系统 13、无人机植保作
4、业解决方案7、植保无人机的飞控系统 第3页/共18页第四页，共18页。第一章 绪论(xln)植保无人机的概念：植保无人机的概念：用于农林用于农林(nn ln)(nn ln)保护作业的无人驾驶飞机，由飞行平台与喷洒系保护作业的无人驾驶飞机，由飞行平台与喷洒系统组成，通过地面人员遥控或飞控自主作业来实现植保作业，可以统组成，通过地面人员遥控或飞控自主作业来实现植保作业，可以完成农药喷洒作业、叶面肥喷雾作业、促进授粉作业等。完成农药喷洒作业、叶面肥喷雾作业、促进授粉作业等。第4页/共18页第五页，共18页。1.1 1.1 植保无人机的发展历程植保无人机的发展历程植保无人机的发展历程植保无人机的发展历
5、程美国美国美国美国农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家，拥有强大农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家，拥有强大农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家，拥有强大农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家，拥有强大(qingd)(qingd)的农业航空服务组织体系。的农业航空服务组织体系。的农业航空服务组织体系。的农业航空服务组织体系。日本日本日本日本19851985年，日本年，日本年，日本年，日本YamahaYamaha公司生产出世界上第一台农用植保公司生产出世界上第一台农用植保公司生产出世界上第一台农用植保公司生产出世界上第一台农用植保无人机。经过无人机。经过无人机。经过无人机。经过3
6、030多年的发展，日本已经成为世界上农用无多年的发展，日本已经成为世界上农用无多年的发展，日本已经成为世界上农用无多年的发展，日本已经成为世界上农用无人机喷药第一大国。人机喷药第一大国。人机喷药第一大国。人机喷药第一大国。第5页/共18页第六页，共18页。中国中国中国农用航空始于上世纪五十年代中国农用航空始于上世纪五十年代(nindi)。90年代年代(nindi)专为超轻型飞机配套设置农专为超轻型飞机配套设置农药喷洒设备。药喷洒设备。2008“863”计划项目：计划项目：“水田超低空低量施药水田超低空低量施药技术研究与创制技术研究与创制”。2010年研制出国内也是世界上第一款多旋翼电年研制出国
7、内也是世界上第一款多旋翼电动植保无人机。动植保无人机。第6页/共18页第七页，共18页。20082008年无锡汉和第一架植保无人机面世。年无锡汉和第一架植保无人机面世。20122012年植保无人机的应用、推广在我国拉开序幕。年植保无人机的应用、推广在我国拉开序幕。20142014年中国植保无人机保有量约为年中国植保无人机保有量约为695695架，架，20152015年爆发增长至年爆发增长至23242324架，架，20162016年年6 6月超过日本，成为月超过日本，成为(chngwi)(chngwi)世界农业植保世界农业植保无人机保有量第一大国，无人机保有量第一大国，20172017年年9 9
8、月达到月达到1000010000架左右。架左右。第7页/共18页第八页，共18页。我国植保无人机大致发展的五个阶段：我国植保无人机大致发展的五个阶段：我国植保无人机大致发展的五个阶段：我国植保无人机大致发展的五个阶段：1.20101.2010年年年年20122012年，概念机阶段：这个年，概念机阶段：这个年，概念机阶段：这个年，概念机阶段：这个(zh ge)(zh ge)阶段还是概念期，传播范围仅在行业内的小圈子阶段还是概念期，传播范围仅在行业内的小圈子阶段还是概念期，传播范围仅在行业内的小圈子阶段还是概念期，传播范围仅在行业内的小圈子里传播，并没有实际作业能力。这个里传播，并没有实际作业能力
9、。这个里传播，并没有实际作业能力。这个里传播，并没有实际作业能力。这个(zh ge)(zh ge)阶段的飞机特点为，不能干活、不能赚钱。阶段的飞机特点为，不能干活、不能赚钱。阶段的飞机特点为，不能干活、不能赚钱。阶段的飞机特点为，不能干活、不能赚钱。2.20132.2013年年年年20152015年，演示机阶段：这个年，演示机阶段：这个年，演示机阶段：这个年，演示机阶段：这个(zh ge)(zh ge)阶段飞机逐渐增多，农田里会经常看到飞机演示，阶段飞机逐渐增多，农田里会经常看到飞机演示，阶段飞机逐渐增多，农田里会经常看到飞机演示，阶段飞机逐渐增多，农田里会经常看到飞机演示，作业能力偏弱。这个
10、作业能力偏弱。这个作业能力偏弱。这个作业能力偏弱。这个(zh ge)(zh ge)阶段的特点为，能干活、不能赚钱。阶段的特点为，能干活、不能赚钱。阶段的特点为，能干活、不能赚钱。阶段的特点为，能干活、不能赚钱。3.201620173.20162017，尝试应用阶段：这个，尝试应用阶段：这个，尝试应用阶段：这个，尝试应用阶段：这个(zh ge)(zh ge)阶段的飞机已经在农田里实际应用，越来越多的从阶段的飞机已经在农田里实际应用，越来越多的从阶段的飞机已经在农田里实际应用，越来越多的从阶段的飞机已经在农田里实际应用，越来越多的从业者进入这个业者进入这个业者进入这个业者进入这个(zh ge)(z
11、h ge)行业，行业模式和作业能力进一步得到验证。这个行业，行业模式和作业能力进一步得到验证。这个行业，行业模式和作业能力进一步得到验证。这个行业，行业模式和作业能力进一步得到验证。这个(zh ge)(zh ge)阶段的特点为，阶段的特点为，阶段的特点为，阶段的特点为，能干活、能赚钱。能干活、能赚钱。能干活、能赚钱。能干活、能赚钱。4.201820204.20182020，批量应用阶段：这个，批量应用阶段：这个，批量应用阶段：这个，批量应用阶段：这个(zh ge)(zh ge)阶段飞机已经具备赚钱的能力，商业模式和服务能阶段飞机已经具备赚钱的能力，商业模式和服务能阶段飞机已经具备赚钱的能力，商
12、业模式和服务能阶段飞机已经具备赚钱的能力，商业模式和服务能力逐步成熟，更多的社会资源进入这个力逐步成熟，更多的社会资源进入这个力逐步成熟，更多的社会资源进入这个力逐步成熟，更多的社会资源进入这个(zh ge)(zh ge)行业。这个行业。这个行业。这个行业。这个(zh ge)(zh ge)阶段的特点为，能干活、能赚阶段的特点为，能干活、能赚阶段的特点为，能干活、能赚阶段的特点为，能干活、能赚钱、规模化、专业化。钱、规模化、专业化。钱、规模化、专业化。钱、规模化、专业化。5.20215.2021广泛应用阶段：这个广泛应用阶段：这个广泛应用阶段：这个广泛应用阶段：这个(zh ge)(zh ge)阶
13、段，无人机已经完全被行业接受并不可取代，所有社阶段，无人机已经完全被行业接受并不可取代，所有社阶段，无人机已经完全被行业接受并不可取代，所有社阶段，无人机已经完全被行业接受并不可取代，所有社会资源都知道无人机植保的用途，已经成为一个成熟的行业，产业链相对成熟。这个会资源都知道无人机植保的用途，已经成为一个成熟的行业，产业链相对成熟。这个会资源都知道无人机植保的用途，已经成为一个成熟的行业，产业链相对成熟。这个会资源都知道无人机植保的用途，已经成为一个成熟的行业，产业链相对成熟。这个(zh ge)(zh ge)阶段阶段阶段阶段的特点为，规模化、专业化、社会化、金融化，行业进入成熟运作阶段。的特点
14、为，规模化、专业化、社会化、金融化，行业进入成熟运作阶段。的特点为，规模化、专业化、社会化、金融化，行业进入成熟运作阶段。的特点为，规模化、专业化、社会化、金融化，行业进入成熟运作阶段。第8页/共18页第九页，共18页。1.2 1.2 植保植保植保植保(zhbo)(zhbo)无人机的分类无人机的分类无人机的分类无人机的分类按飞行按飞行按飞行按飞行(fixng)(fixng)平台分类平台分类平台分类平台分类单旋翼植保(zhbo)无人机 多旋翼植保(zhbo)无人机第9页/共18页第十页，共18页。按发动机类型按发动机类型按发动机类型按发动机类型(lixng)(lixng)分类分类分类分类油动单旋
15、翼植保(zhbo)无人机 电动单旋翼植保(zhbo)无人机第10页/共18页第十一页，共18页。电动(din dn)多旋翼植保无人机油动多旋翼植保(zhbo)无人机第11页/共18页第十二页，共18页。1.3 1.3 植保无人机的系统植保无人机的系统植保无人机的系统植保无人机的系统(xtng)(xtng)组成组成组成组成植保无人机主要由动力系统，电力系统，控制系统，喷药系统，机体组植保无人机主要由动力系统，电力系统，控制系统，喷药系统，机体组成。成。动力系统：电机（用于电动多旋翼和电动直升机），发动机（用于油动动力系统：电机（用于电动多旋翼和电动直升机），发动机（用于油动多旋翼和油动直升机），
16、舵机（用于直升机控制桨距）多旋翼和油动直升机），舵机（用于直升机控制桨距）电力系统：植保电池，常用电力系统：植保电池，常用(chn yn)植保电池有格式电池，达普电植保电池有格式电池，达普电池，酷点电池等。池，酷点电池等。控制系统：控制系统包括飞控，遥控器，接收机，电子调速器（控制系统：控制系统包括飞控，遥控器，接收机，电子调速器（ESC），），GPS，差分模块等，目前比较好的飞控品牌有大疆科技，一飞智控，零，差分模块等，目前比较好的飞控品牌有大疆科技，一飞智控，零度智控，极飞科技，无距科技等。遥控器国内比较流行的是度智控，极飞科技，无距科技等。遥控器国内比较流行的是futaba。喷药系统：喷
17、药系统包括高压喷头喷药系统：喷药系统包括高压喷头/离心喷头，药泵，流量计等。离心喷头，药泵，流量计等。第12页/共18页第十三页，共18页。机型构成机型构成(guchng)喷洒系统喷洒系统(xtng)构成构成遥控器遥控器第13页/共18页第十四页，共18页。1.4 1.4 无人机植保无人机植保无人机植保无人机植保(zhbo)(zhbo)作业优点作业优点作业优点作业优点国内不同型号的植保无人机一天可以连续作业国内不同型号的植保无人机一天可以连续作业400400亩到亩到800800亩不等，是人工效率的亩不等，是人工效率的3030倍以上。倍以上。无人机的喷雾技术能减少无人机的喷雾技术能减少50%50
18、%以上的农药以及以上的农药以及90%90%左右左右的用水，不仅实现了资源的用量节约与成本的用水，不仅实现了资源的用量节约与成本(chngbn)(chngbn)缩减，更使农药对土地与人体的伤害降到了最小。缩减，更使农药对土地与人体的伤害降到了最小。第14页/共18页第十五页，共18页。1.5 1.5 我国植保无人机发展我国植保无人机发展我国植保无人机发展我国植保无人机发展(fzhn)(fzhn)存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题1 1、行业标准不健全、行业标准不健全2 2、技术保障不足、技术保障不足（1 1）植保无人机自身性能不高）植保无人机自身性能不高（2 2）植保无人机施药设备与技术落
19、后）植保无人机施药设备与技术落后（3 3）植保无人机专用药剂不足）植保无人机专用药剂不足3 3、专业人才队伍匮乏、专业人才队伍匮乏作业计划、施药技术、地面组织与安全作业计划、施药技术、地面组织与安全(nqun)(nqun)保障。保障。4 4、安全、安全(nqun)(nqun)监管缺乏监管缺乏5 5、政策法规体系不完善、政策法规体系不完善第15页/共18页第十六页，共18页。小讨论：背景：有专家分析指出，2021以后是无人机植保技术广泛应用阶段：这个阶段，无人机已经完全被行业接受并不可取代，所有社会资源都知道无人机植保的用途，已经成为一个成熟的行业，产业链相对成熟。这个阶段的特点为，规模化、专业化、社会化、金融化，行业进入(jnr)成熟运作阶段。你觉得2021年以后，无人机会不会广泛应用于农业植保？第16页/共18页第十七页，共18页。习题：1、按照飞行平台的不同，农业(nngy)植保无人机可分为和。2、按照动力来源，农业(nngy)植保无人机可分为和。3、谈谈我国植保无人机的发展历程。4、请从植保无人机的优点和存在的问题方面谈谈我国植保无人机未来发展方向。第17页/共18页第十八页，共18页。