如何快速计算植保机作业效率！

如何快速计算植保机作业效率！ · 发表于2015-12-19

农用植保无人机漫天飞舞，各式各样。丑到爆的，帅到掉渣的数不胜数。但是作业线路却大同小异！！！

首先假设有这样一块农田。形状还算规则，那么我们将其简化成了一块100*50m的矩形。
田块.jpg

无论是传统的人工施药，还是如今高大上的无人机施药。全都是这样，“蛇形”的路线！！！

两者线路上的区别是：
1.人工背着药箱施药，线路应该是这样的。按照农作物的栽种方式可能会有以下两种作业方案。
此时为了能够覆盖所有区域，作业时要根据农作物的种类，间距，长势等因素来决定作业幅宽X。X一般为两行作物之简距离。
人工线路.jpg

2.农用无人机背着药箱施药，线路应该是这样的。按照田块的形状可能会有以下两种作业方案。来决定幅宽X的值。
此时为了能够覆盖所有区域，作业时要根据农用机喷头间距，喷头类型，飞行高度等因素来决定作业幅宽X。X一般可以调节，常用幅宽在4-6米之间。（此处取幅宽5米座位计算依据）
无人机线路02.jpg

既然知道了作业线路，是时候看看这种作业线路的效率了。
参照极飞农用机P20参数做计算。
下面是极飞官网公布的P20技术参数：
P20参数.jpg

飞行速度5m/s，幅宽5m。（借用DJI官网的线路图）
DJI路线.jpg

假设飞行器最大倾角45°，那么在飞行器从高速状态刹车禁止过程中再假设涉车力度足够大飞行器保持倾斜45°刹车直到飞行器速度降为零时姿态变为水平。此时受力分析：
飞行器在保持高度飞行时升力=飞行器重力。
升力.jpg

在作业过程中飞行器相对高度保持不变，所以不管飞行器飞行器姿态倾斜多少度。
垂直方向上的分力F升=G（飞行器重力）。
当飞行器倾斜一定角度来改变飞行速度时：
F升=F飞*cosX。（F飞是飞行器动力）
水平方向上的分力：
F水平=F飞*sinX。（F飞是飞行器动力）
飞行器最大倾斜角为45°，此时水平分力最大，为F水平max=F飞*sinX=F升=G
此时水平方向上的加速度amax=F水平/G=1m/s2。
注：此过程没有考虑飞行过程中空气阻力，实际作业时空气阻力一定程度上阻碍加速，增强减速。

飞行器在从A点到B点的过程中飞行100米的距离。在这个过程中经历了三个过程：
①速度从0到5m/s。②速度维持5m/s飞行。③速度从5m/s到0减速停止飞行。
注：假设保持最大加速度amax=F水平/G=1m/s2提速或者减速。
速度时间.jpg

这样算下来走完一条100m长的直线花费了25S。然后飞行器横移5米。
速度时间2.jpg

已知阴影部分面积是5，即可求出时间y=2.24S。
数了一下一共有10个这样的循环。
那么整个过程至少将要花费的时间是：
T=10*（25+2.24）S=272.4S=4.54min

飞行器技术参数，田块形状尺寸都会影响计算结果。请安各自参数计算，仅供参考！

最后附上日后主流植保机的作业线路。请对号入座。

极飞路线.jpg

ZDD · ZDD 认证飞友 2015-12-20 3^#

好专业啊，楼主

Homsheng · Homsheng Osmo Mobile 3认证用户 2015-12-20 4^#

楼主为了发这个贴是蛮拼的呀。

石榴姐 · 石榴姐超级版主 2015-12-20 5^#

666楼主，您的这个贴我觉得有必要置顶几天让大家仰慕一下哈哈。

DJI-我不是DJI工作人员 · DJI-我不是DJI工作人员 Osmo Mobile认证用户 2015-12-20 6^#

石榴姐发表于 2015-12-20 00:35
666楼主，您的这个贴我觉得有必要置顶几天让大家仰慕一下哈哈。

受力分析！

楼主 · 楼主 Inspire 1认证用户 2015-12-21 7^#

Homsheng 发表于 2015-12-20 00:28
楼主为了发这个贴是蛮拼的呀。

还好哦，大家一起分享嘛~

楼主 · 楼主 Inspire 1认证用户 2015-12-21 8^#

石榴姐发表于 2015-12-20 00:35
666楼主，您的这个贴我觉得有必要置顶几天让大家仰慕一下哈哈。

我看行~哈哈！

Benji · Benji 2015-12-21 9^#

虽然看不同，还是顶了！！不明觉厉！

AIbluecapf · AIbluecapf DJI Mini 3 Pro（带屏遥控器）认证用户 2015-12-22 10^#

不搞植保不过好的分析贴必须顶

温州三哥 · 温州三哥 Phantom 3 Professional认证用户 2015-12-22 11^#

没看懂。

237728161 Inspire 1 Pro认证用户 2015-12-22 12^#

太专业了 ~ 很好呀 ~

xpxcn · xpxcn 2015-12-22 13^#

效率有这位伯伯高吗？可以续航半个月。

179150057@qq.co · 179150057@qq.co Mavic Pro认证用户 2015-12-22 14^#

超赞

179150057@qq.co · 179150057@qq.co Mavic Pro认证用户 2015-12-22 15^#

xpxcn 发表于 2015-12-22 14:17
效率有这位伯伯高吗？可以续航半个月。

这个伯伯强大

believe maself · believe maself Goggles认证用户 2015-12-22 16^#

:P:P:P:P

fly with you · fly with you Osmo Action认证用户 2015-12-23 17^#

果断学到东西了，硬货，顶起

能来思考这个问题应该赞一个，顶。
个人认为农业无人机应该解决的最大是稳定性和易操作性，目前所有的无人机都需要努力才是

gaoshen

请问植保机的遥控器灵敏怎么调呀！

寒塘鹤影

还是关心植保机的稳定性，不稳定一切都白扯。

幸哉乐活

xpxcn 发表于 2015-12-22 14:17
效率有这位伯伯高吗？可以续航半个月。

有才啊。