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【资讯】植保无人机可实现一站多机全自主协同作业高檐蒲桃

发布时间:2020-10-17 17:02:30 阅读: 来源:浴帽厂家

近年来的技术热点一直在变化,以往重大的技术更新可能以年为刻度,而植保无人机的技术进步间隔大大缩短了,2016年植保无人机先后新增了:辅助作业模式(AB点)、地形跟随、避障、全自主作业模式、RTK高精度定位技术,2017年即将过半,今年会是什么技术引领风骚呢?

业内人士人分析,未来无人机发展的关键技术在于八个方向,分别是:高精度位置服务,一站多机全自主协同作业,自动加药换电池,农田测绘技术,精确喷洒控制,电池技术革命,物联网与云计算,农业植保大数据。

其中,由于携带互联网基因的公司逐渐介入到农业植保行业,大数据的发展颇受瞩目。

田间管理必须重视大数据

大数据在农业上的地位不容小觑,5月19日,第二届航空植保技术应用论坛在江城武汉举办,会议上探讨了未来三年植保无人机的发展方向,其中除了机体平台的可靠性、喷洒系统的优化、药剂与助剂的研究,还涉及到大数据与云在农业上的应用。

尽管植保无人机目前呈现一片火热的势态,但不得不承认,目前农业的现状总体来说还是很粗放,绝大部分涉足农业的企业,提出的都是“机械换人”的概念,试图用从播种到收获全程实现机械化。在这个过程,涉农企业考虑的更多是如何提高效率,如何用一台机器代替20个劳动力,甚至30个劳动力。

诚然,在人口老龄化、农村空心化、城镇化发展迅速的,这样的策略固然是必要的。然而,我国农业与欧美等发达国家的农业差距,除了农业设备的不同,更多的是田间管理的思维差异。尤为明显的一点就体现在农业大数据上。

无人机说到底是一个空中数据收集器,植保无人机与带摄像头的航拍无人机不一样,尽管不直接获取照片,在植保无人机在作业前对土地进行测量,一样是数据采集。另外植保机在作业过程中施什么药,什么时候施药,都能通过长期的数据分析获取,这种数据的重要性,更甚于图片。未来随着植保无人机的大范围推广,它将会成为一个大数据入口。后端的大数据挖掘、与行业应用的结合将会是无人机服务业务的核心。

一飞智控意识到这是个机遇,适时提出了农业植保无人机物联网和云计算解决方案。

无人机并非“无人”,一个“好汉”三个帮

上文提到八个技术发展方向,已经陆续有人涉足研究。一飞智控未来将着眼于一站多机全自主协同作业、物联网与云计算技术以及农业植保大数据方面的技术研发和突破。

一飞智控副总经理陈东华在第二届航空植保技术应用论坛上披露了两个数据,一飞智控2017年度飞控的出货量与去年同期相比增长了数倍,2017季度的销售额则是去年全年销售额的两倍多。从中或可一窥植保无人机发展势头之迅猛。

而植保无人机在农业中的作用绝不仅仅作为一个简单的工具,现在植保无人机的工具应用普及率不高,另外,劳动密集方式作业模式明显,没有形成规模化的运营和使用。

植保无人机想要走得更远,除了机体的稳定性、喷洒系统的改进、配套药剂的研发,还有一点不可遗漏的是它的作业模式需要改善。

植保无人机现在徒有“无人”之名,甚至比有人机还耗费人力,一架植保无人机在作业时,多需要配备三名作业人员。一个操作手,一个观察员,一个地勤。

陈东华认为,彻底无人化操作才是无人机的未来。有人寄希望于人力成本下降,随着农村空心化的日益加重,在可预见的未来,人力成本只会上升,根本不会下降,必须降低人力成本。

其实,目前的植保无人机技术进步已经在朝着无人化进步了,例如:在无人机作业过程中,加入辅助模式(AB点),可以省掉一个人力;而实现了全自主模式后,只要一个人就能完成作业;如果使用一站多机系统,一个人能控制2到3台无人机,人力成本就降低到0.3-0.5个了;在此基础上,再配合使用自动加药换电池功能,就有可能将无人机的人力成本尽可能降低到接近0。

陈东华指出,这需要多方努力、协作,飞控、整机、充电器等各方共同努力,每一环的技术都能突破才行。他认为技术门槛并非不可克服,更多的是商业模式的问题。

云计算来搭台,精准作业来唱戏

陈东华认为,协同作业的难点在于,一个地块由多架飞机共同作业,多架飞机之间需要有分工协调。“协同作业是指,通过对一个作业任务进行计算分析,协同多架飞机在精确的调度下完成这个作业任务,化的减少因换电补药而产生的作业间歇时间。”

想要实现植保无人机规模化的应用,必然要依靠一个强大智慧的大脑,去高速的处理各种收集反馈的信息,精准的调度每一架与这个大脑相连的无人机。

说到精准,现在不少厂家已经在飞控系统中加入了RTK(高精度卫星差分定位技术)系统,实现对飞机的精准定位,从而达成精准飞行作业的目的。目前一套RTK系统至少包含两个部分(飞机端和地面端),且一架飞机对应一套RTK系统(即一个飞机端RTK设备和一个地面端RTK设备),但昂贵的成本阻碍了RTK技术的普及。一飞智控试图通过减少RTK设备的投入,降低RTK系统的购买成本,从而促进精准作业的普及,地面端与机载端1:N模式解决方案应运而生。

在飞机作业控制上,一飞智控专门针对植保用户开发了百思农场安卓手机地面站软件,用2/3/4G通讯网络代替数传电台,通过百思智云平台与飞机建立通讯连接。

陈东华介绍,作为一飞智控精准农业植保无人机物联网解决方案的核心,百思智云不光是一个飞机调度平台,还将与精准农业植保相关的各个方面连接到了一起,成为一个信息资源分享平台,类似于微信,以地面站为端点,建立不同的微信群。不同的是,微信群里分享的是信息,而地面站里分享的是地块,飞手,飞机等资源信息。

百思智云接下来会进一步强化植保队的概念,把传统的飞防作业中的人、机、地三要素拆分开。创建一个飞防任务的过程是选择地块的过程,该任务发布到植保队里后,可以由植保队长分配任务或自行认领任务,此时任务与人结合了起来,在实际作业时,植保机是可以选择的,此时植保机也与任务结合了起来,人、地、机三要素完整后任务才能启动,百思智云要做的就是把这三要素串联到一起。

“如果有突发情况,比如说这个飞手今天不能来作业,但飞机和地块已经确定了,只要换一个人来操作,依然可以完成飞防作业,”陈东华说,“未来我们的目标是实现三要素可以灵活替换,一个要素出了问题,只要另外两个要素是确定的,替换其中一个要素不影响作业继续进行。”

飞防终还是要看效果,而精准喷洒是保证药效的前提。目前农业植保一直在强调精准施药,如何保证精准施药呢?从无人机的喷洒系统出来的药剂能够真正的作业到需要施药的地方,这对于精准定位要求很严格。它取决几个方面,一个是获取位置信息,位置越精准才有可能精准作业,二是飞行器的飞行平台的稳定,三是喷洒系统施药与下行气流配合,如果配合不好,易造成飘移。精准喷洒是农业未来主要发展的方向,也是在行业争取攻坚的方向。

未来,百思智云还会接入专业的气象的数据,协助植保无人机的作业;将电子围栏植入其中,保证作业合法化;丰富作业统计信息和数据;完善植保队内资源共享机制;继续推进实现一站多机协同作业等。

百思智云不仅降低了设备、人员的使用成本,其背后的数据意义也是另一个重要的意义,它让未来充满了各种可能。这些数据可以作为政府监管的依据,同样也是补贴申请的依据和参考,便于整机企业追踪自家产品,还方便服务企业统计作业情况、评估飞手绩效。并且对未来更深入的分析数据需求也提供了前提,充满想象。

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