農(nóng)業(yè)無人飛機的作業(yè)效率由什么決定？

極飛P100 Pro農(nóng)業(yè)無人飛機

如何實現(xiàn)13.8米/秒的高速飛防？

我們一起來看看

農(nóng)業(yè)無人飛機的作業(yè)效率，一般指的是在單位時間內(nèi)的作業(yè)畝數(shù)：

效率=面積÷時間

而作業(yè)面積主要由無人飛機的飛行速度和作業(yè)幅寬來決定，也就是說，飛得越快、噴/播幅覆蓋范圍越大，作業(yè)效率越高，反之亦然。

農(nóng)業(yè)無人飛機的作業(yè)效率主要由飛行速度和作業(yè)幅寬決定

熟悉極飛農(nóng)業(yè)無人飛機結(jié)構(gòu)的朋友應(yīng)該知道，睿噴系統(tǒng)的噴頭是安裝在螺旋槳下方，意味著無人飛機的噴幅取決于兩個噴頭安裝的距離差，那么無人飛機的尺寸和結(jié)構(gòu)則成了噴幅的決定性因素。

同為四旋翼設(shè)計的50公斤級P100 Pro最大噴幅為10 米，比20公斤級的P40大了67%

那么，如果在機身結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，飛行速度則成了決定作業(yè)效率的關(guān)鍵因素。但如果想要通過提高飛行速度來提升作業(yè)效率，有一道大坎需要邁過：

高速飛行時，如何減少藥霧飄移？如何保證作業(yè)效果？

01噴灑的質(zhì)量取決于速度嗎

過去，我們的用戶普遍使用6-8米/秒的速度進行植保作業(yè)，取得了不錯的噴灑效果和口碑，所以很多人都認(rèn)為無人飛機植保作業(yè)的速度不能過多超過此數(shù)值，否則就可能會影響噴灑效果或產(chǎn)生藥害。

的確，這種認(rèn)知是有一定科學(xué)依據(jù)的：

農(nóng)業(yè)無人飛機霧化粒徑一般在100-120微米，這樣藥液就被霧化得很細(xì)，重量很輕，如果飛行速度過快，無人飛機的下壓風(fēng)場對保護藥液沉降的作用時間就變少了，細(xì)膩的霧化顆粒則更容易受到環(huán)境風(fēng)的影響而產(chǎn)生飄移、蒸發(fā)等問題，從而影響噴灑效果，因此，用戶為了保證效果，會使用一個相對合適的飛行速度來作業(yè)。

那么，如果從想要提升作業(yè)效率的本質(zhì)問題出發(fā)，問題來了：

問：為什么不能把霧滴粒徑加大？通過讓藥液顆粒增重，減少藥霧飄移，從而達到提升飛行速度的目的？

答: 在睿噴3系統(tǒng)研發(fā)時，我們做了大量實際測試：

在2~3級橫向風(fēng)（飛防常見環(huán)境風(fēng)級別）的環(huán)境下，將畝用量設(shè)定至2升/畝，驗證不同霧滴顆粒大小和飛行速度之間的關(guān)系，得出結(jié)論：

當(dāng)P100 Pro飛行速度在13.8米/秒、霧滴粒徑230微米左右時，其霧滴重量比110微米粒徑時重約8倍，目測沉降效果并沒有顯著差異，霧滴也沒有到處亂飄?？梢娫谠S多不需要“強穿透”的植保場景中，這個方式可能是可行的。

P100 Pro在不同飛行速度下的噴灑效果

大粒徑霧滴雖然貌似解決了高速飛行作業(yè)時產(chǎn)生的飄移問題，但肯會又會有人問：

問：霧滴顆粒變大會不會影響著藥效果？

答: 理論上說是會，但不能脫離實際場景來考慮這個問題。

因為藥液粒徑變大，體積就會變大，這意味著每平方厘米的著藥量就減少了，從而可能影響著藥效果。那么，是不是通過加大畝用量，來維持著藥量呢，從而減少對效果的影響呢？

實際上也是可行的，我們可以去橫向看其他的噴灑方式，比如有人飛機的噴灑，同樣也是通過提升畝用量，用較大粒徑的霧滴，實現(xiàn)更快的飛行速度，也能維持不錯的噴灑效果。同理，農(nóng)業(yè)無人飛機的噴灑也無非是在載重、噴灑量、粒徑、速度之間取一個更好的平衡。

有人飛機噴灑作業(yè)時的飛行速度普遍超過200公里/小時（55.6米/秒）

02如何提升飛行速度

我們都知道，在飛防作業(yè)中，如果想維持單位面積內(nèi)著藥量的恒定，想要提升飛行速度，無人飛機的泵藥能力同樣要跟上，要不然可能會出現(xiàn)藥液還沒來得及泵出來，無人飛機已經(jīng)飛過了需要噴灑的區(qū)域。

以極飛P100 2022款搭載的睿噴2為例，12升/分鐘的泵藥能力最多只能支持在2升/畝（大田場景）的畝用量下以7.5 米/秒速度作業(yè)，或者20升/畝（果樹場景）的畝用量下以2米/秒速度作業(yè)。

那么，搭載睿噴3的極飛P100 Pro 2023款農(nóng)業(yè)無人飛機，可以實現(xiàn)同樣的參數(shù)下，飛行速度接近翻倍，意味著作業(yè)效率也有成倍提升。

另外，更大的流量，除了可以帶來同樣的畝用量下更快的飛行速度，同樣，也可以在一定的作業(yè)速度下，支持更大的畝用量，這在果樹植保上意義重大，進一步拓展了作業(yè)場景。

為了獲得更大的噴灑流量，極飛P100 Pro農(nóng)業(yè)無人飛機搭載的睿噴3為蠕動泵升級了功率更大的電機和支持更大流通量的雙泵管，支持最大22升/分鐘的泵藥能力，霧化粒徑在60-400微米區(qū)間內(nèi)連續(xù)可調(diào)，配合50升智能藥箱，即使在13.8米/秒的速度下作業(yè)，也能保障植保效果。

03飛行速度提升后效率提升多少

據(jù)實際測試驗證，當(dāng)航線長度在400米左右的大田地塊，搭載睿噴2的極飛P100 2022款農(nóng)業(yè)無人飛機作業(yè)效率大約在195畝/小時（畝用量2升/畝，航線間距9米，飛行速度7.5米/秒），而P100 Pro 2023則能達到285畝/小時（畝用量2升/畝，航線間距9米，飛行速度13.8米/秒），作業(yè)效率提升了47%。

而在果樹場景下，以芒果病蟲害防治為例，P100 2022款農(nóng)業(yè)無人飛機作業(yè)效率大約在20畝/小時（畝用量20升/畝，航線間距3.5米，飛行速度2米/秒），而P100 Pro 2023能達到30畝/小時（畝用量20升/畝，航線間距3.5米，飛行速度3.5米/秒），作業(yè)效率提升了50%。

從用戶需求出發(fā)，以第一性原理從需求本質(zhì)設(shè)計產(chǎn)品，一直是極飛科技實現(xiàn)不斷創(chuàng)新方法論。把性能拉到需求的邊界，把產(chǎn)品如何使用的選擇權(quán)交還給用戶，我們希望通過更多的思考，結(jié)合更多的實踐經(jīng)驗，給用戶帶來更好用、可靠的產(chǎn)品，與用戶一同帶領(lǐng)行業(yè)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。