植保无人机喷洒参数的匹配算法

植保无人机喷洒参数的匹配算法

植保无人机喷洒参数的匹配算法

前言
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要实现精准施药、保证喷洒效果,对喷洒参数的准确设置必不可少。有些无人机厂商,对自己的产品性能夸大其词,这用在宣传上是可以的,但是到实际喷洒作业过程中,却容易造成误导,进而伤害作业效果。没有效果的作业,哪怕效率再高,一天一千亩,也没有任何意义。

作业前必须明确的参数
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【有效喷幅】
有效喷幅,是指喷出的水雾均匀、无漂移、有足够穿透力的前提下,喷雾的宽度。应当注意,飞机的有效喷幅是一定的,和飞行高度的关系影响不大。这是因为,如果某个飞机飞行高度越高,喷幅越大,那说明这个飞机的设计喷幅没有标准值,喷出来的水雾一定是不均匀的。例如,某飞机飞行高度3米时喷幅5米,飞行高度5米时喷幅8米,飞行高度10时喷幅10米,这样的喷雾一定是不均匀的,具体道理大家想想就会明白。那么,合格的厂商,一定要给出标准的建议值:标准飞行高度下的标准喷幅。比如:在3米的标准飞行高度下,标准喷幅是5米。在标准高度下,飞机几个喷头之间的间距、喷头的喷雾角度、飞机下压气流的作用等等因素都是确定的,才有可能确保喷雾沿飞机展向是均匀的,才有可能保证喷雾的漂移程度是在合理可接受范围内。这才是有效喷幅。

【每亩药用量】
这是一个独立的参数,根据不同作物、生长阶段、病虫害程度、农药厂商建议而定。无论每亩用量多少,都可以将其与每亩下水量匹配、兑好药水。这个时候要注意,有些药比如粉剂,如果每亩下水量太小,每亩用药量又比较大,那可能会导致药剂溶解不充分,进一步导致施药效果不佳。此时,应当进一步增大每亩下水量。

【有效药箱容积】
植保无人机厂家给出的实际药箱容积。大家要注意,有些飞机,厂家给出的容积是最大容积,比如15L,但是在实际操作过程中,可能加满15L就会导致飞机飞行能力不够或者电池不够等情况,这有可能是因为当地海拔高度导致空气密度下降进而导致飞机的飞行性能下降。无论如何,应该要确定在当前海拔、当前环境气温、当前飞机状况下,飞机实际的载药量。这个药箱容积才是有效容积。

需要匹配计算的参数
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喷头的流量不可调,但是飞行速度可调;这时候就需要知道喷头的总流量的参数,然后匹配正确的飞行速度。

已知:有效药箱容积为W升,每亩下水量为A升,有效喷幅L米,喷头总流量X升/分。求:匹配的飞行速度为V米/秒。

解:
本飞机每架次可喷洒面积为(W/A)亩,即666*(W/A)平方米;
实际喷洒的飞行时间约为t=W/X分钟;
喷洒的时间飞行距离为666*(W/A)/L米
则,匹配的飞行速度为666*(W/A)/L/t/60(米/秒)
例如:
药箱可用容积为10L,每亩下水量为1L,有效喷幅为5米,喷头总流量为1.8L/分;
则:每架次喷洒面积为10/1=10亩=6660平方米;实际喷洒的飞行时间约为10/1.8=5.556分钟;匹配的飞行速度为666*(W/A)/L/t/60=6660/5/5.5556/60=4m/s.

【建议】
对于植保无人机来说,喷头流量可调,飞行速度也可调,所以理论上上述两种匹配方法都是对的。但是从方便性上来说,调整飞行速度更为方便,所以我们建议用第一种匹配方法:固定喷头流量、匹配飞行速度。


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Spray speed(m/s) = [10000 * Spray flow(L/min)] / [60 * Dosage(L/ha) * Spray width(m)]
The best Spray speed is 3~6m/s,
if you get one "wrong" result by the above formula, for example you get spray speed 10m/s,
this means you need to adjust Dosage(L/ha), you can double it(put the solution in one water tank,and add equal volume water),
and then you get new spray speed 5m/s.

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