24. 第二十四課時(shí) 植保無(wú)人機(jī)的施藥-2

Writedownyourtitleandplanningcontenthere.BUYUNAVIATION第二十四課時(shí)植保無(wú)人機(jī)的施藥-2BUYUNAVIATION一、植保無(wú)人機(jī)的施藥氣象影響參數(shù)地空因素二、氣象影響參數(shù)氣象學(xué)上把表示空氣冷熱程度的物理量稱為空氣溫度，簡(jiǎn)稱氣溫氣溫氣象影響參數(shù)在干燥的空氣中，上下100m之間溫差大約為1℃，叫作絕熱溫度的垂直梯度溫度下降較快，就存在一個(gè)超絕熱溫度的垂直梯度，大量空氣沉于地面附近，由于太陽(yáng)輻射變暖而開(kāi)始上升，并由于比它周圍的空氣熱和輕而繼續(xù)上升氣溫氣象影響參數(shù)空氣的這種對(duì)流，造成了大氣的不穩(wěn)定，形成渦流，再加上風(fēng)速、風(fēng)向的突變，往往會(huì)形成雷雨。在季風(fēng)條件下，渦流一般發(fā)生在夜間當(dāng)溫度降至絕熱溫度以下時(shí)，上升的空氣被抑制，又使大氣呈穩(wěn)定狀態(tài)氣溫氣象影響參數(shù)當(dāng)?shù)乇砀浇妮椛錈嵘⑹?，并比它上面的空氣較快變冷時(shí)，空氣溫度的增加就會(huì)出現(xiàn)逆增溫由熱梯度引起的對(duì)流使大量空氣運(yùn)動(dòng)，影響了大氣穩(wěn)定判別當(dāng)時(shí)的氣象條件是否屬于逆增溫，可通過(guò)測(cè)量穩(wěn)定性比值SR來(lái)確定：氣溫氣象影響參數(shù)式中，SR為穩(wěn)定性比值；T1，T，為在10m和2.5m高處的溫度，單位為℃；v為5m高處的風(fēng)速，單位為cm／s穩(wěn)定性比值SR為正時(shí)表示逆增溫條件，這種條件適于使用氣霧噴霧，并可在夜間施藥SR=(T2-T1)/V2X10當(dāng)冷熱空氣強(qiáng)烈混合時(shí)，形成負(fù)的穩(wěn)定性比值，這時(shí)不能實(shí)施微量噴霧，會(huì)影響噴霧質(zhì)量氣溫氣象影響參數(shù)當(dāng)穩(wěn)定性比值接近零時(shí)，就變得不敏感，溫度垂直梯度正常，空氣混合比較柔和中午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)田間小氣候溫度高，作物上下層溫度差為負(fù)值，紊流的穩(wěn)定程度為負(fù)值，說(shuō)明紊流十分不穩(wěn)定，不適合施藥氣溫氣象影響參數(shù)上午8時(shí)到下午7時(shí)水稻田微氣候區(qū)氣象信息圖上午8時(shí)到下午7時(shí)水稻田微氣候區(qū)素流度圖植保無(wú)人機(jī)作業(yè)一般采用的是低容量噴霧法，霧滴粒徑較小，氣溫的增加會(huì)導(dǎo)致藥液的揮發(fā)、蒸發(fā)速度加快，不僅降低作業(yè)防治效果，還會(huì)造成農(nóng)藥隨氣流分散，污染空氣氣溫氣象影響參數(shù)植保無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)間，應(yīng)根據(jù)氣溫的變化進(jìn)行調(diào)整，在光照強(qiáng)烈高溫天氣下，應(yīng)在上午10點(diǎn)前結(jié)束作業(yè)，下午3點(diǎn)后開(kāi)始作業(yè)，中午高溫時(shí)間段應(yīng)停止作業(yè)高溫下噴施農(nóng)藥，蒸發(fā)量大，尤其是一些細(xì)小的霧滴，由于蒸發(fā)而成為超細(xì)霧滴而很難到達(dá)植物表面，藥液大量蒸發(fā)散失于空中，從而降低了藥效氣溫氣象影響參數(shù)有些農(nóng)藥在高溫下容易分解，有些晝伏夜出的害蟲(chóng)，白天高溫時(shí)潛伏在土層中電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)，還需關(guān)注低溫時(shí)電池的使用要求，鋰聚合物電池最佳工作溫度是20～30℃濕度、降雨、霧和露水主要影響藥液的蒸發(fā)濕度、降雨、霧和露水氣象影響參數(shù)當(dāng)藥液從噴嘴呈小霧滴狀態(tài)噴出時(shí)，它與空氣接觸的表面積會(huì)大大增加，特別是當(dāng)霧滴直徑小于50μm時(shí)單位體積的液體分裂成霧滴時(shí)，霧滴直徑與表面積之間的關(guān)系霧滴表面上任何揮發(fā)性的液體都會(huì)揮發(fā)，而當(dāng)霧滴處于濕度飽和的空氣中時(shí)，它的蒸發(fā)速度會(huì)大幅減慢濕度、降雨、霧和露水氣象影響參數(shù)霧滴中非揮發(fā)成分濃度的變化，可使溶劑的氣壓發(fā)生變化。藥液的主要稀釋劑水和用于乳油的許多其他有機(jī)溶劑都會(huì)因其揮發(fā)而損失式中，d為霧滴直徑，單位為μm；ΔT為干濕溫度計(jì)的溫度差，單位為℃T=d2/ΔT阿姆斯登利用下式計(jì)算水滴的存在時(shí)間（以秒計(jì)）：如果一個(gè)非揮發(fā)性物質(zhì)或一個(gè)粒子的氣霧霧滴在20℃和80％的相對(duì)濕度條件下，即使是水基噴施液的小霧滴也會(huì)很快減小濕度、降雨、霧和露水氣象影響參數(shù)不同溫度、濕度條件下，霧滴在靜止的空氣中下降存在時(shí)間霧滴直徑與表面積之間的關(guān)系溫濕度對(duì)航空噴施影響很大，特別是對(duì)于低容量噴霧，相對(duì)濕度和溫度是主要影響因素濕度、降雨、霧和露水氣象影響參數(shù)降雨是大田噴施農(nóng)藥的重要制約因素在植物上噴施農(nóng)藥后，一旦下雨，雨量小時(shí)可使藥液濃度降低，從而降低藥效；雨量大時(shí)則會(huì)將農(nóng)藥從植物上沖刷下來(lái)，使農(nóng)藥完全不起作用，或只有很小的作用降雨可將藥液從雜草葉面沖刷掉，因此作業(yè)前要熟讀各種苗后除草劑說(shuō)明書，了解各種除草劑施藥與降雨間隔時(shí)間，并要了解天氣預(yù)報(bào)，以便確定是否作業(yè)濕度、降雨、霧和露水氣象影響參數(shù)露水或濃霧天氣時(shí)，親水性植物的葉片在噴施農(nóng)藥前已被露水濕潤(rùn)，此時(shí)噴施農(nóng)藥往往會(huì)降低藥液濃度而影響藥效在濃霧條件下，能見(jiàn)度差，作業(yè)困難，不宜噴施農(nóng)藥研究發(fā)現(xiàn)，一定的自然風(fēng)速更有利于提高霧滴的沉積效率，因此建議在輕風(fēng)條件下噴霧作業(yè)，1～4m／s的風(fēng)速有利于霧滴在靶標(biāo)物上的沉積自然風(fēng)速氣象影響參數(shù)用地面機(jī)械在風(fēng)速不適合時(shí)噴施除草劑，非常容易引起鄰近的作物藥害，導(dǎo)致鄰里糾紛風(fēng)向影響植保無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)、施藥航線的設(shè)計(jì)，是施藥技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的重要影響因素風(fēng)向氣象影響參數(shù)逆風(fēng)飛行將降低植保無(wú)人機(jī)的飛行速度，而順風(fēng)飛行恰恰相反，較大的側(cè)風(fēng)會(huì)造成植保無(wú)人機(jī)的降落困難或者引起側(cè)翻，降落時(shí)應(yīng)注意風(fēng)的方向當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，應(yīng)盡量避免飛到下風(fēng)向較遠(yuǎn)距離施藥時(shí)，飛行方向與風(fēng)向應(yīng)垂直或不小于45°夾角，操作者應(yīng)在上風(fēng)向，避免操作人員吸入有毒藥?kù)F風(fēng)向氣象影響參數(shù)飛防人員站位示意圖氣流在中高空相對(duì)比較穩(wěn)定，在低空領(lǐng)域，由于建筑、樹(shù)木、地形起伏的存在，氣流在流經(jīng)這些區(qū)域時(shí)，方向會(huì)迅速發(fā)生變化亂流氣象影響參數(shù)風(fēng)流經(jīng)樹(shù)木地形時(shí)風(fēng)向發(fā)生亂流氣流方向不定，會(huì)對(duì)植保無(wú)人機(jī)的狀態(tài)造成一定的影響植保無(wú)人機(jī)的飛行高度低于50m，這個(gè)高度恰恰是“風(fēng)切變”的多發(fā)區(qū)，導(dǎo)致植保無(wú)人機(jī)嚴(yán)重偏航及穩(wěn)定性降低風(fēng)切變氣象影響參數(shù)低空風(fēng)切變風(fēng)切變：風(fēng)速矢量或其分量沿垂直方向或某一水平方向的變化。風(fēng)切變是向量值，它反映了所研究的兩點(diǎn)之間風(fēng)速和風(fēng)向的變化在航空氣象學(xué)中，低空風(fēng)切變通常是指近地600m高度以下的風(fēng)切變低空風(fēng)切變風(fēng)切變氣象影響參數(shù)低空風(fēng)切變的形成需要一定的天氣背景和環(huán)境條件雷暴、積雨云、龍卷風(fēng)等天氣有較強(qiáng)的對(duì)流，能形成強(qiáng)烈的垂直風(fēng)切變強(qiáng)下?lián)舯┝鞯竭_(dá)地面后向四周擴(kuò)散的陣風(fēng)，能形成強(qiáng)烈的水平風(fēng)切變鋒面兩側(cè)氣象要素差異大，容易產(chǎn)生較強(qiáng)的風(fēng)切變對(duì)植保無(wú)人機(jī)的飛行影響風(fēng)切變氣象影響參數(shù)低空風(fēng)切變對(duì)植保無(wú)人機(jī)的飛行有很大的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)事故，這種影響的程度取決于風(fēng)切變的強(qiáng)度和植保無(wú)人機(jī)的高度順風(fēng)切變對(duì)植保無(wú)人機(jī)的影響：飛機(jī)飛行過(guò)程中進(jìn)入順風(fēng)切變區(qū)時(shí)順風(fēng)切變使植保無(wú)人機(jī)順著風(fēng)向進(jìn)行飄移，在有GPS定位設(shè)備的情況下，多旋翼將部分動(dòng)力用于抵抗風(fēng)速，這時(shí)應(yīng)根據(jù)飛行方向做適度油門調(diào)整對(duì)植保無(wú)人機(jī)的飛行影響風(fēng)切變氣象影響參數(shù)逆風(fēng)切變時(shí)對(duì)飛行的影響。植保無(wú)人機(jī)進(jìn)入逆風(fēng)切變區(qū)時(shí)，應(yīng)注意植保無(wú)人機(jī)飛行距離，飛行距離切勿過(guò)遠(yuǎn)側(cè)風(fēng)切變對(duì)著陸的影響：側(cè)風(fēng)切變會(huì)使植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)生側(cè)向飄移，使飛行軌跡發(fā)生變化垂直風(fēng)切變對(duì)著陸的影響：當(dāng)植保無(wú)人機(jī)在著陸過(guò)程中遇到升降氣流時(shí)，應(yīng)注意控制油門桿量，保持勻速下降，注意上升下降氣流對(duì)植保無(wú)人機(jī)降落速度的影響地空因素地空因素樹(shù)木與建筑在實(shí)際的植保無(wú)人機(jī)作業(yè)過(guò)程中，碰撞樹(shù)木和建筑是導(dǎo)致機(jī)器損壞的一個(gè)重要因素。由于人的視野受限，在沒(méi)有助手的情況下，植保無(wú)人機(jī)有可能與建筑或樹(shù)木發(fā)生碰撞常見(jiàn)的處理方法：盡量站在樹(shù)木一側(cè)進(jìn)行起飛；不能在樹(shù)木一側(cè)起飛的情況下，在飛行終點(diǎn)安排人員進(jìn)行觀察，使植保無(wú)人機(jī)始終與障礙物保持安全距離，剩余未作業(yè)的區(qū)域最后再進(jìn)行橫向掃邊近地面因素地空因素電線、斜拉索及電線桿密集的電線、斜拉索及電線桿是影響植保無(wú)人機(jī)作業(yè)安全的另一重要因素。在作業(yè)前一定要對(duì)作業(yè)環(huán)境中存在的電線、斜拉索及電線桿仔細(xì)觀察，了解其所在位置，作業(yè)時(shí)及時(shí)避讓高壓線，一定要保持安全距離，避免由于電磁干擾造成墜機(jī)或引起電擊事故近地面因素地空因素地形起伏影響植保無(wú)人機(jī)的實(shí)際高度，飛行前應(yīng)觀察地形的變化近地面因素實(shí)際的農(nóng)田作業(yè)過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的地形，引起植保無(wú)人機(jī)高度變化，造成碰撞引起墜機(jī)，在施藥過(guò)程中需要注意地空因素鄰近地塊作業(yè)前需了解鄰近地塊的種植、養(yǎng)殖情況，如噴施藥物有可能對(duì)臨近地塊的魚塘、養(yǎng)殖場(chǎng)、種植作物產(chǎn)生危害時(shí)，則一定不要盲目作業(yè)或者在風(fēng)向改變后進(jìn)行作業(yè)近地面因素在進(jìn)行飛行控制時(shí)，植保無(wú)人機(jī)需外部的地球磁場(chǎng)信號(hào)以及全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航信號(hào)因素氣象影響參數(shù)植保無(wú)人機(jī)的遙控控制、圖傳信號(hào)的回傳需要通過(guò)鏈路系統(tǒng)傳輸影響磁羅盤信號(hào)的因素多旋翼植保無(wú)人機(jī)的磁羅盤是磁敏電阻，由特殊半導(dǎo)體制成，作用是對(duì)陀螺儀進(jìn)行修正飛控IMU內(nèi)有三軸陀螺儀，通過(guò)陀螺儀的積分可以得到角度，陀螺儀隨著通電時(shí)間的增加，飄移也會(huì)增加信號(hào)因素氣象影響參數(shù)影響磁羅盤信號(hào)的因素磁羅盤對(duì)磁場(chǎng)變化和慣性力敏感，對(duì)陀螺儀的偏差進(jìn)行修正如果磁羅盤受到干擾，就會(huì)給飛控提供錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，與飛控計(jì)算出的方向角偏離超過(guò)一定比例時(shí)，會(huì)造成導(dǎo)航算法補(bǔ)償過(guò)量，造成飛機(jī)突然失控向一個(gè)方向飛去磁羅盤信號(hào)干擾最大因素是飛行環(huán)境地面或建筑含有鐵磁性物質(zhì)，磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于地球磁場(chǎng)信號(hào)，導(dǎo)致植保無(wú)人機(jī)的磁羅盤受到干擾而數(shù)據(jù)錯(cuò)誤信號(hào)因素氣象影響參數(shù)就可能出現(xiàn)的因素進(jìn)行分析避免在磁性較強(qiáng)的區(qū)域進(jìn)行飛行校準(zhǔn)磁羅盤：多旋翼植保無(wú)人機(jī)閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，磁羅盤信號(hào)可能產(chǎn)生飄移，，應(yīng)重新校準(zhǔn)磁羅盤信號(hào)因素氣象影響參數(shù)磁羅盤校準(zhǔn)的注意事項(xiàng)手機(jī)、鑰匙等物體屬于磁鐵性物質(zhì)，校準(zhǔn)磁羅盤時(shí)不應(yīng)攜帶地點(diǎn)選擇：由于受建筑的影響，室內(nèi)與室外實(shí)際的地磁信號(hào)稍有區(qū)別，在室外進(jìn)行飛行時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)信號(hào)因素氣象影響參數(shù)影響GPS信號(hào)的因素GPS信號(hào)原理：接收機(jī)接收多顆衛(wèi)星發(fā)射的GPS信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算，在一定范圍內(nèi)，接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多，其導(dǎo)航的精度也越高如果飛行區(qū)域建筑眾多或者地形凹陷，會(huì)影響GPS信號(hào)的接收，導(dǎo)致能夠接收的衛(wèi)星數(shù)量過(guò)少信號(hào)因素氣象影響參數(shù)影響GPS信號(hào)的因素高層建筑群中，植保無(wú)人機(jī)的GPS信號(hào)大部分被遮擋，只能接收到植保無(wú)人機(jī)正上方的少量衛(wèi)星信號(hào)植保無(wú)人機(jī)在峽谷或者類似地形時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)也同樣有部分被遮擋信號(hào)因素氣象影響參數(shù)影響GPS信號(hào)的因素只有當(dāng)植保無(wú)人機(jī)處在沒(méi)有高大建筑或平地時(shí)其信號(hào)才達(dá)到最佳信號(hào)因素氣象影響參數(shù)地面人員對(duì)植保無(wú)人機(jī)的控制來(lái)源于控制信號(hào)通信鏈路，一旦通信鏈路中斷或者超出遙控距離，植保無(wú)人機(jī)將進(jìn)入失控狀態(tài)。此處對(duì)遙控控制信號(hào)進(jìn)行分析，確定哪些因素會(huì)影響控制信號(hào)通信鏈路遙控距離：如果植保無(wú)人機(jī)已經(jīng)超出遙控設(shè)備的有效距離，就接收不到來(lái)自于遙控設(shè)備的控制信號(hào)，這種情況被稱為失控影響GPS信號(hào)的因素信號(hào)因素氣象影響參數(shù)遮擋物：在操縱者與植保無(wú)人機(jī)之間存在著的明顯遮擋物對(duì)飛行的影響：遮擋視線使人無(wú)法看清植保無(wú)人機(jī)的狀態(tài)及姿態(tài)影響無(wú)線控制信號(hào)的傳輸影響GPS信號(hào)的因素信號(hào)因素氣象影響參數(shù)同頻信號(hào)干擾植保無(wú)人機(jī)的圖像傳輸以及遙控控制，主要通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行。若其正在使用的頻段受到其他信號(hào)，例如WiFi、發(fā)射塔、電臺(tái)等信號(hào)干擾，其傳輸效果將變差甚至中斷，從而影響操作者的判斷，嚴(yán)重影響飛行安全信號(hào)因素氣象影響參數(shù)同頻信號(hào)干擾