植保無人機未來發(fā)展之道 做摔不壞的空中拖拉機

    農(nóng)用植保無人機發(fā)展到今天，已屆10年。但業(yè)界一致的聲音是：現(xiàn)在利用植保無人機去做田間服務(wù)的組織或人員，賺錢的很少。究其幕后原因，業(yè)內(nèi)人士表示，設(shè)備的可靠性問題是一大痛點。只有農(nóng)用無人機按時按質(zhì)的完成田間作業(yè)，農(nóng)民受益了，認(rèn)可了，飛防隊才能賺到錢，植保無人機行業(yè)才可能獲得良性持續(xù)發(fā)展。


    故障和意外已成常態(tài)

    植保無人機，從本質(zhì)上來說，是一種航空器，只是被應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)上。因此，它在必須遵守航空器應(yīng)用規(guī)則的同時，還要滿足農(nóng)用的一些特點。
北京天翼合創(chuàng)科技發(fā)展有限公司董事長馬勇表示，一般航空器出現(xiàn)的意外情況，在農(nóng)業(yè)場景下就不再是意外，而是一種常態(tài)。

    航空器應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，必須滿足農(nóng)用特質(zhì)：即故障率小，風(fēng)險小，時效性強，非專業(yè)操作等。

    據(jù)馬勇介紹，植保無人機故障無法避免，在實際的飛防服務(wù)工作中，要時刻準(zhǔn)備面臨突發(fā)事件，比如因設(shè)備、人為、地理、天氣等因素，以及一些意外情況導(dǎo)致的摔機或炸機。

    其中最為明顯的一點，是植保無人機不可能擺脫人為因素的影響，“比如水土不服的問題，有些飛手是東北人，次到湖南湖北這樣的高溫高濕地帶，身體就不適應(yīng)。有一個飛手創(chuàng)了記錄，一天之內(nèi)，飛機炸了四回。但讓我自豪的是，雖然炸了四回，依然是按時按量的把當(dāng)天的作業(yè)完成了。”馬勇告訴宇辰網(wǎng)記者，有一次飛防隊在新疆棉花地里作業(yè)，飛機正要飛過該地塊，中間突然站起來一個人，而飛防隊的原則是寧可摔飛機，不能傷人。飛機就一個側(cè)空翻摔地上了。“類似這樣的情況太多了，除了人為因素，還有設(shè)備、天氣等不可預(yù)知的環(huán)節(jié)，困難重重，難以預(yù)料。”

    據(jù)悉，植保無人機在農(nóng)村作業(yè)的環(huán)境普遍較為惡劣，經(jīng)常遇到有高壓線、低壓線、水塘、瓜架、田埂、高于一米的草、樹木、灌木等多種障礙物的復(fù)雜環(huán)境。

    完成任務(wù)是位的
 
    眾所周知，植保作業(yè)對時效性要求非常高，對于藥量的要求也很精細(xì)，打多打少都不行。這些都給無人機植保作業(yè)增加了難度。

    馬勇告訴記者，農(nóng)時就在那幾天，錯過了就完成不了植保作業(yè)。“我們給農(nóng)民干活，都是干完了，農(nóng)民滿意了才付款，即使大部分作業(yè)完成了，只余留一小點兒地塊，也收不到款項。所以我們在外作業(yè)的風(fēng)險，一是財產(chǎn)的風(fēng)險，二是不能及時完成任務(wù)的風(fēng)險。”

    據(jù)悉，農(nóng)民對農(nóng)業(yè)植保無人機的飛行高度要求是1~1.5米，太高了效果不好，對于噴灑的均勻性也會有影響。

    此外，防治病蟲害作業(yè)是一次性的，如果藥打壞了，要重新來過的話，一是時間上來不及，二是可能會產(chǎn)生重噴等惡劣后果。

    “我們田間作業(yè)時，無人機的故障率非常高，但是有故障不怕，重要的是如何及時修復(fù)機器，保質(zhì)保量的把農(nóng)民的活干完。”馬勇說。

    馬勇告訴記者，從2015年3月18日~2016年1月27日，天翼合創(chuàng)的HWX220-1原型機從佳木斯到三亞，從山東德州到新疆奎屯，飛遍各地。由于破壞性試驗、設(shè)備缺陷、意外情況、人員失誤等原因，這架飛機摔了幾十次，但至今依然可以工作。

    “飛機摔了，沒關(guān)系，我們直接用手掰直了先干活?；罡赏炅耍砩匣厝ピ儆霉ぞ呒?xì)細(xì)敲打。”馬勇說。

    應(yīng)對惡劣環(huán)境有奇招
 
    “沒有不摔的飛機，只有不會飛的人。”這是馬勇的原話。

    如果說在惡劣的環(huán)境之下，摔機是必然的，那么如何使得故障損失小，修復(fù)簡單、快速，連續(xù)作業(yè)，不耽誤農(nóng)時，就成了植保無人機領(lǐng)域關(guān)注的焦點。

    據(jù)記者了解，以天翼合創(chuàng)、安陽全豐為代表的一批無人機企業(yè)，已經(jīng)做了一些卓有成效的探索。

    首先，用金屬材料做機身。對于為什么不用碳纖維，馬勇表示，碳纖維非常好，優(yōu)點是輕，強度類似鋁合金。但是碳纖維有個的問題：寧折不彎。“我的飛機，起落架從來沒有直的，連大梁都是彎的，都是在地里摔出來的，但是我的飛機每一架現(xiàn)在都還在地里干活。之前幾次在南昌比賽，還有最近的武漢農(nóng)機展上，展出的都是一直在農(nóng)田作業(yè)的飛機。大家都吐槽我的飛機太臟了，因為根本沒擦過。”馬勇說。

    其次，差分GPS。差分GPS（differential GPS-DGPS,DGPS）是首先利用已知三維坐標(biāo)的差分GPS基準(zhǔn)臺，求得偽距修正量或位置修正量，再將這個修正量實時或事后發(fā)送給用戶（GPS導(dǎo)航儀），對用戶的測量數(shù)據(jù)進行修正，以提高GPS定位精度。主要技術(shù)手段有超聲波測距，雷達測距，RGB-D傳感器，紅外測距，激光測距等。

    再者，仿地形飛行。據(jù)悉，飛防隊在農(nóng)村作業(yè)的時候，最頭疼的就是地形問題。因為一旦遠(yuǎn)距離飛行，農(nóng)田不可能是水平的，而是分隔成一個個的小水池，海拔高度也是完全不一樣的。飛遠(yuǎn)了之后，由于目視有誤差，1~1.5米的高度靠人工很難控制，而無人機噴灑的效果恰恰對于高度的要求非常精準(zhǔn)，因此對于植保無人機企業(yè)來說，仿地形飛行是非常迫切的功能。

    最后，感知與避障。采用的技術(shù)有超聲波測距、TOF雷達測距和視覺避障等。但馬勇分析稱，這項技術(shù)目前在大飛機上應(yīng)用比較成熟，在小飛機上應(yīng)用較少。而且，該項技術(shù)對于植保無人機來說，實用性并不強。“因為我們最怕的不是一棵樹，或者一根電線桿子，而是那些看不見的電線。這項技術(shù)目前還無法幫助我們檢測出細(xì)微的電線。”馬勇如是說。