农业无人飞机的作业效率由什么决定？极飞 P100 Pro 农业无人飞机如何实现 13.8 米/秒的高速飞防？我们一起来看看农业无人飞机的作业效率，一般指的是在单位时...
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农业无人飞机的作业效率，一般指的是在单位时间内的作业亩数：而作业面积主要由无人飞机的飞行速度和作业幅宽来决定，也就是说，飞得越快、喷/播幅覆盖范围越大，作业效率越高，反之亦然。农业无人飞机的作业效率主要由飞行速度和作业幅宽决定熟悉极飞农业无人飞机结构的朋友应该知道，睿喷系统的喷头是安装在螺旋桨下方，意味着无人飞机的喷幅取决于两个喷头安装的距离差，那么无人飞机的尺寸和结构则成了喷幅的决定性因素。同为四旋翼设计的 50 公斤级 P100 Pro 最大喷幅为 10 米，比 20 公斤级的 P40 大了 67%那么，如果在机身结构不变的基础上，飞行速度则成了决定作业效率的关键因素。但如果想要通过提高飞行速度来提升作业效率，有一道大坎需要迈过：过去，我们的用户普遍使用 6-8 米/秒的速度进行植保作业，取得了不错的喷洒效果和口碑，所以很多人都认为无人飞机植保作业的速度不能过多超过此数值，否则就可能会影响喷洒效果或产生药害。农业无人飞机雾化粒径一般在100-120 微米，这样药液就被雾化得很细，重量很轻，如果飞行速度过快，无人飞机的下压风场对保护药液沉降的作用时间就变少了，细腻的雾化颗粒则更容易受到环境风的影响而产生飘移、蒸发等问题，从而影响喷洒效果，因此，用户为了保证效果，会使用一个相对合适的飞行速度来作业。那么，如果从想要提升作业效率的本质问题出发，问题来了：为什么不能把雾滴粒径加大？通过让药液颗粒增重，减少药雾飘移，从而达到提升飞行速度的目的？答: 在睿喷 3 系统研发时，我们做了大量实际测试：在 2~3 级横向风（飞防常见环境风级别）的环境下，将亩用量设定至 2 升/亩， 验证不同雾滴颗粒大小和飞行速度之间的关系，得出结论：当 P100 Pro 飞行速度在 13.8 米/秒、雾滴粒径 230 微米左右时，其雾滴重量比 110 微米粒径时重约 8 倍，目测沉降效果并没有显著差异，雾滴也没有到处乱飘。可见在许多不需要“强穿透”的植保场景中，这个方式可能是可行的。大粒径雾滴虽然貌似解决了高速飞行作业时产生的飘移问题，但肯会又会有人问：答: 理论上说是会，但不能脱离实际场景来考虑这个问题。因为药液粒径变大，体积就会变大，这意味着每平方厘米的着药量就减少了，从而可能影响着药效果。那么，是不是通过加大亩用量，来维持着药量呢，从而减少对效果的影响呢？实际上也是可行的，我们可以去横向看其他的喷洒方式，比如有人飞机的喷洒，同样也是通过提升亩用量，用较大粒径的雾滴，实现更快的飞行速度，也能维持不错的喷洒效果。同理，农业无人飞机的喷洒也无非是在载重、喷洒量、粒径、速度之间取一个更好的平衡。有人飞机喷洒作业时的飞行速度普遍超过 200 公里/小时（55.6 米/秒）我们都知道，在飞防作业中，如果想维持单位面积内着药量的恒定，想要提升飞行速度，无人飞机的泵药能力同样要跟上，要不然可能会出现药液还没来得及泵出来，无人飞机已经飞过了需要喷洒的区域。以极飞 P100 2022 款搭载的睿喷 2 为例，12 升/分钟的泵药能力最多只能支持在 2 升/亩（大田场景）的亩用量下以 7.5 米/秒速度作业，或者 20 升/亩（果树场景）的亩用量下以 2 米/秒速度作业。那么，搭载睿喷 3 的极飞 P100 Pro 2023 款农业无人飞机，可以实现同样的参数下，飞行速度接近翻倍，意味着作业效率也有成倍提升。另外，更大的流量，除了可以带来同样的亩用量下更快的飞行速度，同样，也可以在一定的作业速度下，支持更大的亩用量，这在果树植保上意义重大，进一步拓展了作业场景。为了获得更大的喷洒流量，极飞 P100 Pro 农业无人飞机搭载的睿喷 3 为蠕动泵升级了功率更大的电机和支持更大流通量的双泵管，支持最大 22 升/分钟的泵药能力，雾化粒径在 60-400 微米区间内连续可调，配合 50 升智能药箱，即使在 13.8 米/秒的速度下作业，也能保障植保效果。据实际测试验证，当航线长度在 400 米左右的大田地块，搭载睿喷 2 的极飞 P100 2022 款农业无人飞机作业效率大约在 195 亩/小时（亩用量 2 升/亩，航线间距 9 米，飞行速度 7.5 米/秒），而 P100 Pro 2023 则能达到 285 亩/小时（亩用量 2 升/亩，航线间距 9 米，飞行速度 13.8 米/秒），作业效率提升了 47%。而在果树场景下，以芒果病虫害防治为例，P100 2022 款农业无人飞机作业效率大约在 20 亩/小时（亩用量 20 升/亩，航线间距 3.5 米，飞行速度 2 米/秒），而 P100 Pro 2023 能达到 30 亩/小时（亩用量 20 升/亩，航线间距 3.5 米，飞行速度 3.5 米/秒），作业效率提升了 50%。从用户需求出发，以第一性原理从需求本质设计产品，一直是极飞科技实现不断创新方法论。把性能拉到需求的边界，把产品如何使用的选择权交还给用户，我们希望通过更多的思考，结合更多的实践经验，给用户带来更好用、可靠的产品，与用户一同带领行业实现农业生产效率的提升。极飞 P100 Pro 农业无人飞机，具备 13.8 米/秒高速下植保作业的能力，用户可根据不同作业场景需要，自主选择作业参数。你认为或你曾经在哪些场景下进行过高速喷洒作业？欢迎分享你的使用场景和作业参数。或者你还有一些其他的看法，都可以在评论区一起聊聊。极飞科技成立于 2007 年，是一家机器人和人工智能技术公司，以“提升农业生产效率”为使命，致力于用科技为农业赋能。成立 15 年来，极飞自主研发并制造了极飞农业无人机、极飞农业无人车、极飞农机自驾仪、极飞遥感无人机、极飞农业物联网、极飞智慧农业系统等六大智慧农业产品线，贯穿农业生产全周期，实现真正的无人化农业生产管理。截至 2021 年 12 月 31 日，极飞智慧农业产品累计作业面积达到 9.9 亿亩次，累计为全球 50 个国家和地区的农民提供无人化生产服务 1.03 亿人次。极飞的愿景是：构建一个满足人类未来 100 年发展需求的农业生态系统，让全世界的人们都能获得充足、丰富和安全的食物。
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