单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,天途无人机植保专业课程,1,2020/4/2,天途无人机植保专业课程12020/4/2,第一章,概述,航空植保发展历程,?,1912,年，加拿大已经开始将飞机作为大田作物、果园,等喷洒农药辅助工具；,?,1918,年，美国第一次用飞机喷洒农药防治蝗虫开始，,正式拉开了航空植保的历史序幕；,?,直到,1987,年，日本,Yamaha,公司生产出世界上第一台农,用植保无人机（,R-50,）；,?,经过近三十年的发展，目前日本拥有,2346,架已经注册,的农用植保无人机，操作人员,14163,人，成为世界上农,用无人机喷药第一大国，日本的农用植保无人机及其配,套施药技术发展比较成熟，已达到在短时间内加注汽油,，补充药剂，操作实现傻瓜式，施药效率很高，目前无,人机施药已占总施药面积的,50%,以上。,2,2020/4/2,第一章概述航空植保发展历程?1912年，加拿大已经开始将飞机,国内趋势,中国作为农业大国，,18,亿亩基本农田，每年需要大量的,农业植保作业，我国每年农药中毒人数有,10,万之众，致,死率约,20%,。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无,官方统计，想必更是一个惊人数字。植保无人机服务农,业在日本、美国等发达国家得到了快速发展，在中国无,人机的需求越来越明显。,美国：农用航空作业占耕地面积近,50%,日本：农用航空作业占总耕地面积的,54%,世界：农业航空平均水平为,17%,中国：农用航空作业占总耕地面积不足,2%,3,2020/4/2,国内趋势中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农,中国农用无人机市场发展趋势,4,2020/4/2,中国农用无人机市场发展趋势42020/4/2,?,多旋翼植保无人机的特点,?,技术门槛低,?,造价相对便宜,?,能垂直起降、空中悬停，适应场地较多,?,航模级别的国产电机和配件,?,抗风性能强,?,连续作业能力强，效率高，单架次需要最少,2,块电池,组,?,举例，,10L,多旋翼无人机，单架次,2,块电池组，作业,面积,1,：,1.5-2,（,10,升：,15-20,亩），日作业,6,小时可完,成,400,亩植保作业需要飞行,20-25,架次，携带移动发电,机只需配备,5,组电池，使用场地灵活多变，按市场价,格,10,元,/,亩，日营业额,4000,元,5,2020/4/2,?多旋翼植保无人机的特点?技术门槛低?造价相对便宜?能垂直起,?,中国植保无人机市场的就业形势,目前，全国从事无人机飞行的“飞手”有近万人，其,中有驾照的仅有数百人。职业“飞手”年薪一般在,15,万元，顶级“飞手”年薪最高可达,50,万元。如果保守,计算，一架荷载,10,公斤农药的小型植保无人机，每天,作业,300,亩，年作业,100,天，年作业量,3,万亩次，全国,45,亿亩次施药量，需要,15,万架植保无人机的保有量。每,架植保无人机平均,20,万元，植保无人机保有产值,300,亿,元；植保无人机循环更新周期,3,年，年产值为,100,亿,元。一架植保无人机可直接带动,3,人就业，,15,万架将解,决,45,万人的农村劳动力就业问题，每人平均年收入,4,万,元。,销售额,多旋,翼驾驶员合,格证,1541,72%,销售额,直升,机驾驶员合,格证,255,12%,销售额,固定,翼驾驶员合,格证,341,16%,销售额,飞艇,驾驶员合格,证,5,0%,无人机驾驶员分类统计图,多旋翼驾驶员合格证,直升机驾驶员合格证,固定翼驾驶员合格证,飞艇驾驶员合格证,6,2020/4/2,?中国植保无人机市场的就业形势目前，全国从事无人机飞行的“飞,第二章,基,础,知,识,部,分,无人机（,UAV,）就是利用无线遥控或程序控制来执行,特定航空任务的飞行器，指不搭载操作人员的一种动,力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升,力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能,进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。,7,2020/4/2,第二章基础知识部分无人机（UAV）就是利用无线遥控或程序控制,第一节,无人机系统的一般组成,8,2020/4/2,第一节无人机系统的一般组成82020/4/2,第二节,无人机的一般分类,按用途分：无人机可分为军用、民用和消费级三大类,9,2020/4/2,第二节无人机的一般分类按用途分：无人机可分为军用、民用和消费,按飞行方式分：,1.,固定翼无人机,2.,旋翼无人机,3.,扑翼无人机,4.,无人飞艇,10,2020/4/2,按飞行方式分：1.固定翼无人机2.旋翼无人机3.扑翼无人机4,第三节,无人机的飞行控制,1.,遥控飞行,2.,自控飞行,1,）惯性导航,2),卫星导航,3),多普勒导航,4),组合导航,5),地形辅助导航,11,2020/4/2,第三节无人机的飞行控制1.遥控飞行2.自控飞行1）惯性导航2,第四节,无人机的起飞和着陆,1,、无人机的起飞,12,2020/4/2,第四节无人机的起飞和着陆1、无人机的起飞122020/4/2,2,、无人机的着陆,13,2020/4/2,2、无人机的着陆132020/4/2,第五节,无人机飞行平台,无人机的飞行平台主要由四大部分组成：动力系统，外观部,分，控制系统，载荷部分。,14,2020/4/2,第五节无人机飞行平台无人机的飞行平台主要由四大部分组成：动力,第三章,无人机系统构造分类,第一节,动力系统,螺旋桨,15,2020/4/2,第三章无人机系统构造分类第一节动力系统螺旋桨152020/,动力电机,16,2020/4/2,动力电机162020/4/2,电子调速器,17,2020/4/2,电子调速器172020/4/2,电池,18,2020/4/2,电池182020/4/2,第二节,机体结构,19,2020/4/2,第二节机体结构192020/4/2,第三节,控制系统,飞控系统的组成,20,2020/4/2,第三节控制系统飞控系统的组成202020/4/2,飞控的用途,21,2020/4/2,飞控的用途212020/4/2,飞行模式（不同飞控参阅说明书类比）,1,、手动模式,2,、,GPS,模式,3,、航线开启模式,4,、自动返航模式,22,2020/4/2,飞行模式（不同飞控参阅说明书类比）1、手动模式2、GPS模,关于校准,1.,遥控器校准,2.,电调校准,3,.,磁罗盘校准,23,2020/4/2,关于校准1.遥控器校准2.电调校准3.磁罗盘校准23202,传感器部分,1,、惯性测量单元,(,英文,:Inertial measurement unit,，简,称,IMU),2,、陀螺仪,24,2020/4/2,传感器部分1、惯性测量单元(英文:Inertial mea,第四节,载荷系统,大多无人机系统升空便执行任务，通常需要搭载任务载荷。在此我们只讨论用,于飞防控害的植保载荷。,通常我们在植保机下,部安装有储药箱、农药喷,杆、喷头、药管、药管快,拆连接头、水泵以及置于,中心板上的水泵电源降压,模块。,25,2020/4/2,第四节载荷系统大多无人机系统升空便执行任务，通常需要搭载任务,第三章,无人机飞行原理,以四旋翼为例：,四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，,实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。,四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四,个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠,驱动系统,26,2020/4/2,第三章无人机飞行原理以四旋翼为例：四旋翼飞行器通过调节四个电,27,2020/4/2,272020/4/2,第四章,无人机遥控器,遥控器主界面,28,2020/4/2,第四章无人机遥控器遥控器主界面282020/4/2,29,2020/4/2,292020/4/2,?,遥控器相关设置,?,建立新模型,?,通道设置,?,失控保护设置,?,计时器设置,30,2020/4/2,?遥控器相关设置?建立新模型?通道设置?失控保护设置?计时器,美,国手,日本手,通道,名称,功能,定义开,关,微调开,关,通道,名称,功能,定义开,关,微调开,关,1,AIL,副翼舵,J1,T1,1,AIL,副翼舵,J1,T1,2,ELE,升降舵,J2,T2,2,ELE,升降舵,J3,T3,3,THR,油门舵,J3,T3,3,THR,油门舵,J2,T2,4,RUD,方向舵,J4,T4,4,RUD,方向舵,J4,T4,31,2020/4/2,美国手日本手通道名称功能定义开关微调开关通道名称功能定义开关,中国手,欧洲手,通道,名称,功能,定义开,关,微调开,关,通道,名称,功能,定义开,关,微调开,关,1,AIL,副翼舵,J4,T4,1,AIL,副翼舵,J4,T4,2,ELE,升降舵,J3,T3,2,ELE,升降舵,J2,T2,3,THR,油门舵,J2,T2,3,THR,油门舵,J3,T3,4,RUD,方向舵,J1,T1,4,RUD,方向舵,J1,T1,32,2020/4/2,中国手欧洲手通道名称功能定义开关微调开关通道名称功能定义开关,通道,名称,功能,定义开关,微调开关,5,GEAR,飞行姿态切换,SE,无,6,VPP,模式切换,SC,无,8,AUX4,水泵开关,SB/RD,无,11,AUX4,水泵附加开关,SB/RD,无,33,2020/4/2,通道名称功能定义开关微调开关5GEAR飞行姿态切换SE无6V,接收机对频,Futaba6208,接收机常规对频方式,使用,Futaba,专用对频针抵住对频孔，工作指示灯红灯闪烁三下后放开，对频正确指示灯应改为绿灯,常亮，为对频成功指示灯为绿灯闪烁。,注意：,1.,上电方式为飞控电源与动力电源分开的飞机可在接通飞控电源后对频，对于未分开电源的飞机，,上电后所有系统全部通电，此时对频工作应拆掉螺旋桨后操作。,2.,在对频操作前，应确保周围没有打开其他遥控器，避免发生误对频造成危险。,futaba6303,接收机使用方式,此款接收机对频方式与,6208,相同，需要注意的是，此款接收机在对频时请勿长时间抵住对频孔，,当抵住对频孔使红灯闪烁九下后将进入到频道更换模式，此时如果再次点击对频开关会更改到其,他通道,。,34,2020/4/2,接收机对频Futaba6208接收机常规对频方式使用Futa,遥控器正确握法及摇杆练习,一、遥控器单指控制握法,单指控为使用两手拇指对遥控器摇杆进行舵量控制，其他手指中指和十指负责拨动开关,，小指和无名指负责托住遥控器机体，其优点在于上手快，操控舵面灵活性强。,35,2020/4/2,遥控器正确握法及摇杆练习一、遥控器单指控制握法单指控为使用两,二、遥控器双指控制握法,双指控同样为使用两手拇指对遥控器摇杆进行舵量控制，但十指需放在摇杆上方对运动进,行辅助帮助，中指与无名指负责拨动开关，由小拇指负责托住遥控器，其优点在于摇杆的,精度会很高，并且在长时间进行重复动作时会降低手指由于疲劳造成的精度不足，稳定性,大大提高，较为适合初学者用于植保作业,。,36,2020/4/2,二、遥控器双指控制握法双指控同样为使用两手拇指对遥控器摇杆进,三,、,遥控器辅助练习,指法练习适用于初期作业前，增强航线精度，提高,作业要求的辅助练习，具体为在遥控器舵位监控选,项下练习各个舵位的精度，要求为慢速走完一格舵,位的同时其他舵位没有联动,37,2020/4/2,三、遥控器辅助练习指法练习适用于初期作业前，增强航线精度，提,第五章,手机地面站功能及,PC,地面站功能,一、遥控选项：,(,农业植保机不适用此功能）,二、数据选项,前三项数值为卡尔曼滤波值：理论值为正负,10,，正常飞行中卡尔曼滤波值应综合参考飞行姿态判断是否正常。,GPS,星数：农业机使用时不低于,7,颗进行作业,GPS,经纬度：显示当前飞机所处的经纬点，（可用于规划航线是踩点采集）,GPS,滤波值：用于判断,