植保無(wú)人機(jī)未來(lái)發(fā)展之道 做摔不壞的空中拖拉機(jī)

    農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)去做田間服務(wù)的組織或人員，賺錢(qián)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(wèn)題是一大痛點(diǎn)。只有農(nóng)用無(wú)人機(jī)按時(shí)按質(zhì)的完成田間作業(yè)，農(nóng)民受益了，認(rèn)可了，飛防隊(duì)才能賺到錢(qián)，植保無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，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(shí)，還要滿(mǎn)足農(nóng)用的一些特點(diǎn)。
北京天翼合創(chuàng)科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)馬勇表示，一般航空器出現(xiàn)的意外情況，在農(nóng)業(yè)場(chǎng)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(mǎn)足農(nóng)用特質(zhì)：即故障率小，風(fēng)險(xiǎn)小，時(shí)效性強(qiáng)，非專(zhuān)業(yè)操作等。

    據(jù)馬勇介紹，植保無(wú)人機(jī)故障無(wú)法避免，在實(shí)際的飛防服務(wù)工作中，要時(shí)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(jī)或炸機(jī)。

    其中最為明顯的一點(diǎn)，是植保無(wú)人機(jī)不可能擺脫人為因素的影響，“比如水土不服的問(wèn)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(gè)飛手創(chuàng)了記錄，一天之內(nèi)，飛機(jī)炸了四回。但讓我自豪的是，雖然炸了四回，依然是按時(shí)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(duì)在新疆棉花地里作業(yè)，飛機(jī)正要飛過(guò)該地塊，中間突然站起來(lái)一個(gè)人，而飛防隊(duì)的原則是寧可摔飛機(jī)，不能傷人。飛機(jī)就一個(gè)側(cè)空翻摔地上了。“類(lèi)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(wú)人機(jī)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(xiàn)、低壓線(xiàn)、水塘、瓜架、田埂、高于一米的草、樹(shù)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(duì)時(shí)效性要求非常高，對(duì)于藥量的要求也很精細(xì)，打多打少都不行。這些都給無(wú)人機(jī)植保作業(yè)增加了難度。

    馬勇告訴記者，農(nóng)時(shí)就在那幾天，錯(cuò)過(guò)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(mǎn)意了才付款，即使大部分作業(yè)完成了，只余留一小點(diǎn)兒地塊，也收不到款項(xiàng)。所以我們?cè)谕庾鳂I(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，一是財(cái)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，二是不能及時(shí)完成任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。”

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

    此外，防治病蟲(chóng)害作業(yè)是一次性的，如果藥打壞了，要重新來(lái)過(guò)的話(huà)，一是時(shí)間上來(lái)不及，二是可能會(huì)產(chǎn)生重噴等惡劣后果。

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

    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(jī)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(yàn)、設(shè)備缺陷、意外情況、人員失誤等原因，這架飛機(jī)摔了幾十次，但至今依然可以工作。

    “飛機(jī)摔了，沒(méi)關(guān)系，我們直接用手掰直了先干活。活干完了，晚上回去再用工具細(xì)細(xì)敲打。”馬勇說(shuō)。

    應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境有奇招
 
    “沒(méi)有不摔的飛機(jī)，只有不會(huì)飛的人。”這是馬勇的原話(huà)。

    如果說(shuō)在惡劣的環(huán)境之下，摔機(jī)是必然的，那么如何使得故障損失小，修復(fù)簡(jiǎn)單、快速，連續(xù)作業(yè)，不耽誤農(nóng)時(shí)，就成了植保無(wú)人機(jī)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

    據(jù)記者了解，以天翼合創(chuàng)、安陽(yáng)全豐為代表的一批無(wú)人機(jī)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(jī)身。對(duì)于為什么不用碳纖維，馬勇表示，碳纖維非常好，優(yōu)點(diǎn)是輕，強(qiáng)度類(lèi)似鋁合金。但是碳纖維有個(gè)的問(wèn)題：寧折不彎。“我的飛機(jī)，起落架從來(lái)沒(méi)有直的，連大梁都是彎的，都是在地里摔出來(lái)的，但是我的飛機(jī)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(jī)展上，展出的都是一直在農(nóng)田作業(yè)的飛機(jī)。大家都吐槽我的飛機(jī)太臟了，因?yàn)楦緵](méi)擦過(guò)。”馬勇說(shuō)。

    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(tái)，求得偽距修正量或位置修正量，再將這個(gè)修正量實(shí)時(shí)或事后發(fā)送給用戶(hù)（GPS導(dǎo)航儀），對(duì)用戶(hù)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以提高GPS定位精度。主要技術(shù)手段有超聲波測(cè)距，雷達(dá)測(cè)距，RGB-D傳感器，紅外測(cè)距，激光測(cè)距等。

    再者，仿地形飛行。據(jù)悉，飛防隊(duì)在農(nóng)村作業(yè)的時(shí)候，最頭疼的就是地形問(wèn)題。因?yàn)橐坏┻h(yuǎn)距離飛行，農(nóng)田不可能是水平的，而是分隔成一個(gè)個(gè)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(wú)人機(jī)噴灑的效果恰恰對(duì)于高度的要求非常精準(zhǔn)，因此對(duì)于植保無(wú)人機(jī)企業(yè)來(lái)說(shuō)，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(cè)距、TOF雷達(dá)測(cè)距和視覺(jué)避障等。但馬勇分析稱(chēng)，這項(xiàng)技術(shù)目前在大飛機(jī)上應(yīng)用比較成熟，在小飛機(jī)上應(yīng)用較少。而且，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于植保無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，實(shí)用性并不強(qiáng)。“因?yàn)槲覀冏钆碌牟皇且豢脴?shù)，或者一根電線(xiàn)桿子，而是那些看不見(jiàn)的電線(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)目前還無(wú)法幫助我們檢測(cè)出細(xì)微的電線(xiàn)。”馬勇如是說(shuō)。