第二课时 植保无人机基础知识
「植保无人机概念与分类」
基本概念
多旋翼植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，由飞行平台与喷洒系统组成，通过地面人员遥控或飞控自主作业来实现植保作业，可以完成农药喷雾作业、叶面肥喷雾作业、促进授粉作业等。多旋翼植保无人机具有垂直起降可悬停、机械结构简单、操作易上手等优点。
大疆T16植保无人机
机体构成
多旋翼植保无人机通常有以下几部分构成：
●摄像头：传输前方影像至屏幕，方便发现障碍物及确定地面特征；
●泄压阀：当喷嘴无法喷出药液时，旋转泄压阀即可排除空气，使得喷洒征程进行；
●喷头：将药液雾化部件；
●雷达：可侦测地面地形变化，辅助定高；同时，可发现前后方障碍物，支持避障功能。
遥控器操作按键
遥控器操作按键有以下几点注意事项：
对频显示：未连接植保机为红灯，连接植保机为绿灯；
返航按链：一键返航功能按键，长按2秒生效；
天线：不用时折叠，使用时展开；
电量显示：遥控器实际电量显示
植保无人机遥控
多旋翼植保无人机结构
目前常见的多旋翼植保无人机结构包括：
四轴：结构简单，同级别植保机风场更强劲，但是没有动力冗余，任何一个点击出现问题停转都无法控制 。
六轴：可在一电机停转情况下悬停，安全系数高于四轴。
八轴：最多可在不相邻两电机停转情况下悬停，安全系数更高，但同级别植保机风力相对较弱。
六轴无人机
八轴无人机
多旋翼无人机其他应用领域
多旋翼无人机有多钟应用领域，包括：电力巡线、消防搜救、交通监管、地图测绘、农业植保、航拍摄影。
「飞控系统」
飞控系统构成
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飞控系统核心
飞控系统由以下部分构成：
主控：是电脑的CPU、人类的大脑，是实现无人机控制的关键设备、实现无人机所有功能的核心中枢。
●GNSS(全球定位系统):通过卫星获得经纬度位置信息。
●磁罗盘(Compass):通过地球磁场获得方向信息。
●雷达：感知高度变化及前后方障碍物，实现高度稳定及自主避障。
N3飞控系统
飞控系统附属部件
飞控含有以下附属部件：
PMU(电源管理模块):1、向主控供电；2、监测电池电压
LED(状态显示模块):实时显示无人机状态
PMU
LED
GNSS(全球定位系统)
GNSS在植保无人机上的作用：一键返航、航线规划、精准定位悬停；哪些因素会影响GNSS信号：防风林、高大建筑
磁罗盘(Compass)
磁罗盘的特点：使用简单、较易受干扰。地球磁场强度只有区区不到0.6高斯，远低于日常环境中其他带磁物体。无人机不可靠近其他带磁物体，包括：1、含有铁、钴、镍的物体；2、带磁物体，如铁氧体磁铁、钕铁硼磁铁；3、生活中常见的汽车、铁栅栏、地板内的钢筋等；4、隧道、停车场、铁塔。
雷达
雷达的作用：定高；侦测地形变化，使植保无人机保持高度稳定以及能够做到地形跟随(随高度变化而变化)。避障；侦测前后障碍物 ，避免植保无人机撞击障碍物。
MP-1P雷达
飞行模式
定位模式：自问系统以及定位系统都参与到无人机的控制当中，能够实现精准定位悬停。
姿态模式：无人机能够悬停，会随风漂移。
智能模式：根据无人机的定义而功能不同，往往代表着最智能的功能。
遥控器上会有飞行模式切换开关
多旋翼无人机摇杆模式
一般来说，植保无人机存在两种主要的摇杆模式：
美国手：是多旋翼无人机最为常见的摇杆模式，油门在遥控器左侧。
日本手：油门在遥控器右侧。
在操作崭新或陌生的多旋翼无人机之前一定要确认摇杆模式。
「动力系统」
动力系统构成及工作原理
动力系统基本布局
CCW:逆时针旋转
CW:顺时针旋转
M1-M8:1-8号电机
无刷电机
无刷直流电机，简称为无刷电机，英文简称为BLDC。无刷电机是随着半导体电子技术而出现的新型一体化电机。具有效率高、功率密度大、工作可靠性高的特点。
6010无刷电机
电子调速器
电子调速器简称为电调，英文简称为ESC。在整个无人机系统里，电调的作用包括：控制电机运转、调节电机转速。电调在结构上由输入电源线、电调本体、输出电源线、信号输入线等共同构成。
植保机电调
螺旋桨叶
●正桨：从正面看为逆时针旋转，螺旋桨有英文标识CCW。
●反桨：从正面看为顺时针旋转，螺旋桨有英文标识CW
螺旋桨的特性必须与电机旋转特性相符，否则飞行器不仅无法起飞，还会造成故障。
判断螺旋桨的是CW还是CCW,可以通过观察螺旋桨的迎风侧方向，指向逆时针即为CCW桨叶。
CCW
CW
锂电池
锂聚合物动力电池，英文简称为LIPO,具有以下特点：
1、能量密度高 2、放电电流大
同时，锂聚合物电池相对“娇嫩”,因此不耐过充，也不耐过放。植保无人机所使用的是智能锂电池，能够主动避免过充过放情况的发生。
MP-1P锂电池充电器
锂电池平衡充电器是为动力锂电池进行平衡充电的设备，作用包括：
充电：提供电流输出，充满电池。
平衡电池电压：使电池各片电芯电压一致。
植保机平衡充电器
链路通讯系统
链路通讯系统是无人机与地面操纵人员之间沟通的桥梁。主要包括：
地面端：地面端需要将控制信号以及任务指令发到无人机。
天空端：无人机则需将设备状态发送到地面端
地面端与天空端之间的联系
天线
在使用时天线有两点注意事项：
天线必须展开：天线如不展开，将会降低传输效果以及传输距离。
天线必须不能指向多旋翼无人机：天线顶端与底端的信号最差，天线应与飞行器保持平行(手握遥控器时是指向天空)。
天线与无人机保持合理角度
天线必须展开
对频
对频是指在同一种链路系统的前提下建立地面端与天空端之间的联系，从而实现可操控。不同链路系统之间无法对频，例如MG-1S与MG-1P使用了不同的链路系统，所以无法对频。不同机型如果使用了同种链路系统，遥控器与植保机也可以完成对频，例如MG-1P与T16
对频可建立地面端与天空端联系
喷洒系统
压力式喷洒系统穿透力强、耐腐蚀、喷头容易清洗与更换、使用寿命长。但是压力式喷洒系统对药剂有一定要求，应尽量使用水基化药剂。
监测装置
●液位计：用于确认药液量，是无药报警的信号来源。
●流量计：用于精确计算实际药液流量，有助于使作业用药量更精准。
流量计
液位计
喷头
喷头由喷嘴、泄压阀构成，药液通过水泵产生的压力通过喷嘴并产生雾化，最终实现喷洒。泄压阀则可以协助排出管内空气，使喷洒系统正常工作。MG-1P及T16标配喷嘴为XR11001VS,这是一种110°扇形不锈钢喷嘴。
喷嘴及泄压阀
XR11001VS喷嘴信息
