《植保无人机与施药技术 第2版》何雄奎主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《植保无人机与施药技术 第2版》

【作　者】何雄奎主编

【页 数】 251

【出版社】 西安：西北工业大学出版社 , 2021.05

【ISBN号】978-7-5612-7715-7

【价 格】59.80

【分 类】无人驾驶飞机-应用-农药施用

【参考文献】 何雄奎主编. 植保无人机与施药技术 第2版. 西安：西北工业大学出版社, 2021.05.

图书封面：

图书目录：

《植保无人机与施药技术 第2版》内容提要：

本书可作为高等院校、职业专业院校等无人机、农业工程等专业的课程教材，也可供从事相关专业的科研和工程技术人员阅读参考。

《植保无人机与施药技术 第2版》内容试读

第1章绪论

内容提示

20世纪初，德国和美国相继利用有人驾驶飞机喷洒农药，这拉开了航空施药的历史序幕。我国的农用航空始于20世纪50年代初，从固定翼有人驾驶机型开始，发展到2012年已有多种类型的植保无人机相继面世，至此植保无人机的应用推广在我国拉开序幕。我国的植保无人机低空低量航空作业从零开始至逐渐兴起，直到今天发展迅猛，成就非凡。

教学要求

(1)了解植保无人机产业的发展历史及现状。

(2)掌握植保无人机的分类及特点。

(3)掌握植保无人机的系统组成。

内容框架

植保无人机的发展历程

喷洒效果优势

绪论

植保无人机的应用优势

成本及安全性优势

飞行器

植保无人机的系统组成

飞控系统

喷雾系统

植保无人机与施药技术

1.1

植保无人机的发展历程

近十几年来，由于植保无人机低空低量航空施药作业效率高、具有全地形作业能力和节水省药等独特优势，同时，由于我国经济的高速发展造成农村劳动力的大量转移而使得农村劳动力不足等，植保无人机在我国的应用迅猛发展。

1911年，德国林务官阿尔福莱德·齐梅尔曼首次利用有人驾驶飞机喷洒液体和粉末农药，以防治森林病虫害。1918年，美国第一次使用有人驾驶飞机喷施农药灭杀棉花虫害。从此，有人驾驶的航空施药拉开了历史序幕。

从全球范围来看，航空施药装备与技术的发展得益于高效农药的创制生产、应用与发展，20世纪40年代中期以来，农药进入有机合成高速发展的时代。大量有机合成品种，如雨后春笋般出现，它们具有类型多、药效高、对作物安全、应用范围宽等特点。这个时期可以分为前期(20世纪40年代中期至60年代末期)和当代(20世纪60年代末期至今)两个发展阶段。在有机合成农药前期，有机氯、有机磷和氨基甲酸酯三类神经毒剂先后被开发出来并形成系列产品；保护性杀菌剂的应用，使玉米、大豆、水稻、小麦等大田作物的部分病害有药可治。在这个阶段，杀虫剂和杀菌剂占世界农药市场份额的近70%。20世纪60年代末期以后，有机农药向高效化方向发展，人们越来越重视农药对生态环境的影响与农药残留导致的农产品安全问题，并强化对农药的全程管理。这一时期，除草剂出现了多种活性高、对作物有选择性但高毒、高残留的品种，采用航空施药，因农药雾滴细小极易造成飘移，从而污染非靶标作物及水源、土壤。20世纪60一70年代，农业发达的欧洲国家逐步形成大型农场专业化生产方式，建立了以大型地面植保机械和有人驾驶的航空植保为主体的防治体系。至20世纪80年代中后期，于大型有人驾驶的航空施药导致的因农药雾滴飘失引起的环境污染和农药药害问题，欧洲共同体（简称“欧共体”）决定禁止在欧共体国家内部使用航空施药，至今只允许地面机械按非常严格的欧盟标准进行农药喷洒作业。

在美国，超大规模经营农场的规模化种植和同种作物大区连片种植的种植方式决定了有人驾驶的农业航空领域主要使用作业效率较高的大型固定翼飞机和载人直升机。另外，美国政府也一直担忧植保无人机施药产生的农药飘失污染，尚未立法允许无人机从事农药喷洒作业。美国是农业航空应用技术最成熟的国家之一，已形成较完善的农业航空产业体系、政策法规以及大规模的运行模式。据统计，美国农业航空对农业的直接贡献率达15%以上，年处理全国40%以上的耕地面积；全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷酒，其中水稻施药作业100%采用航空作业方式。

在亚洲，日本农民户均耕地面积较小，地形多山，不适合有人驾驶固定翼大飞机作业，因此日本农业航空以直升机为主。日本也是最早将小型单旋翼直升无人机用于农业生产的国家之

一。至今，小型植保无人机在日本经历了40余年的发展历史。从20世纪70年代开始，日本经济腾飞，适龄劳动力大多进城寻找工作，农村劳动力极度匮乏，因此在引进美国军方无人机

技术的基础上，日本雅马哈(YAMAHA)公司于1985年推出世界上第一架用于喷洒农药的植

保无人机“R50”,如图1-1所示，可挂载5kg药箱。此后，单旋翼油动植保无人机在日本农林业方面的应用迅速发展。与早期的植保无人机相比，日本无人机旋翼减少、发动机转速降低以

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植保无人机与施药技术

目“水田超低空低量施药技术研究与装备创制”正式启动。这一项目的启动，标志着国内科研机构正式开始探索植保无人机航空施药技术与装备的研发。该项目研制出基于总参谋部第六

十研究所已研发出的“Z-3”飞行平台的油动单旋翼植保无人机，装配10kg药箱，搭载两个超低量离心雾化喷头，如图1-2所示。

图1-2基于“Z-3”飞行平台的油动单旋翼植保无人机

2008年，中国农业大学药械与施药技术研究中心与山东卫士植保机械有限公司（简称“山东卫士”)、临沂风云航空科技有限公司（简称“风云科技”）开始合作，进行低空低量遥控多旋翼施药无人机的研发工作，于2010年研制出国内也是世界上第一款多旋翼电动植保无人机，包括搭载

10L药箱的8旋翼机和搭载15L药箱的18旋翼机（见图1-3）两种机型，装配专为多旋翼植保

无人机研发的变量离心喷头。此后几年里这种机型在全国10多个省市进行了示范作业并得到了推广。2013年山东省科技厅组织的由罗锡文院士作为主任的鉴定委员会对该成果的鉴定结论为“该项目取得了多项创新，在低空低量遥控多旋翼无人施药技术方面，该项目综合性能达到国际先进水平。”同年，该“低空低量遥控多旋翼无人施药机”获得山东省科学技术进步奖二等奖。

图1-3“3WSZ-15"型18旋翼植保无人机

第1章绪论

2010年，中国农业大学药械与施药技术研究中心与珠海银通公司开始合作，进行低空低量遥控电动单旋翼植保无人机的研发，于2012年研制出国内第一款电动单旋翼植保无人机，

其可搭载10L药箱，装备4个扇形喷头，如图1-4所示。

图1-4单旋翼植保无人机“CAU-3WZN10”

我国油动单旋翼植保无人机的民间开发可能较国家“863”项目更早。2010年无锡汉和航

空技术有限公司（简称为“无锡汉和”）生产的“3CD-10”型单旋翼油动植保无人机（见图1-5）

首次在郑州全国农机博览会上亮相。这是国内首款在市场上销售的油动单旋翼植保无人机，开启了中国植保无人机的商业化。2011年，无锡汉和植保无人机再次亮相北京国际现代农业博览会，引起了强烈反响。

图1-5无锡汉和的“3CD-10”型单旋翼油动植保无人机

截至2012年，我国植保无人机已成类成型，按结构主要分为单旋翼和多旋翼两种，按动力系统可以分为电池动力与燃油发动机动力两种，型号达10多种，一般空机质量为10~50kg,作业高度为1.5~5m,作业速度小于8/s。单旋翼无人机（电动与油动）药箱载荷多为5~

20L,部分油动机型载荷可达30L以上；多旋翼无人机多以电池为动力，较单旋翼无人机药箱

载荷少，多为5~10L,具有结构简单、维护方便、飞行稳定等特点，喷雾作业效率高达1~2

亩/mi。以电池为动力的电动植保无人机的核心是电机，其操作灵活、起降迅速，单次飞行时间一般为10~15mi;以燃油发动机为动力系统的油动植保无人机的核心是发动机，结构相对复杂，机身重，需要一定的起降时间，单次飞行时间可超过1（取决于油箱大小），维护较复杂。

2012年植保无人机的应用、推广在我国拉开序幕。2012年4月，全国首场低空航空施药技术现场观摩暨研讨会在北京市小汤山某空军飞行俱乐部召开（见图1-6），由中国农业大学药械与施药技术研究中心、中国农业科学院植保所与全国农技推广中心联合主办，广西田园公

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···试读结束···