ما هي المعايير التقنية الأساسية التي يجب أن أضعها في الاعتبار عند شراء طائرة زراعية بدون طيار؟

عندما نوجه عملاءنا عبر خط التجميع الخاص بنا في تشنغدو، غالبًا ما نلاحظ أنهم يشعرون بالارتباك بسبب الحجم الهائل من المواصفات الفنية في أوراق البيانات الخاصة بنا. إن شراء المعدات الخاطئة خطأ مكلف يؤدي إلى تغطية ميدانية غير فعالة وتوقف متكرر خلال مواسم الرش الحرجة.

يجب عليك إعطاء الأولوية لسعة الحمولة بالنسبة لحجم الحقل الخاص بك، وضمان أن تدعم سرعة شحن البطارية التدوير المستمر. تشمل المعلمات الحرجة تقنية الفوهة للتحكم في القطرات، وتحديد المواقع بدقة RTK لدقة على مستوى السنتيمتر، وتصنيف IP67 لحماية المكونات من المواد الكيميائية المسببة للتآكل والسماح بالتنظيف اليومي الضروري.

دعنا نحلل المقاييس الفنية المحددة التي تؤثر بالفعل على عملياتك الزراعية اليومية.

كيف يمكنني تحديد السعة المثلى للخزان وعرض الرش الأمثل لعملياتي الزراعية؟

خلال مرحلة تصميم إطارات SkyRover الخاصة بنا، نوازن باستمرار بين قدرة الرفع الثقيلة وخفة الحركة أثناء الطيران. يفترض العديد من المشترين أن الأكبر هو الأفضل دائماً، ولكن حمل خزان ضخم على قطعة أرض صغيرة يدمر الكفاءة بسبب استنزاف البطارية غير الضروري وصعوبات النقل.

قم بحساب سعة خزانك بناءً على متوسط حجم الحقل؛ حيث تناسب الخزانات سعة 10 لترات الأراضي الصغيرة، بينما تخدم الخزانات سعة 30-50 لترًا العمليات التجارية الكبيرة. يعتمد عرض الرش على ارتفاع الرحلة ونوع الفوهة، حيث يقلل العرض الفعال الأوسع من إجمالي التمريرات، مما يزيد بشكل كبير من الهكتارات المغطاة في كل دورة بطارية.

لاتخاذ الخيار الصحيح، تحتاج إلى النظر إلى ما وراء أرقام التسويق وفهم فيزياء التطبيق. إن كفاءة الطائرة بدون طيار هي دالة على كمية السوائل التي يمكن أن تحملها مقابل سرعة استنفاد مصدر طاقتها.

تحليل نسبة الحمولة إلى الحقل

في الاختبارات التي أجريناها، وجدنا أن الطائرة بدون طيار كبيرة الحجم في حقل صغير غير منتظم مرهقة. فهي تتطلب المزيد من الوقت لإعدادها ويصعب المناورة بها حول العقبات. وعلى العكس من ذلك، تتطلب طائرة صغيرة بدون طيار في مزرعة ضخمة هبوطاً وإعادة تعبئة مستمرة، مما يقتل الإنتاجية.

• مستوى المبتدئين (8 لتر - 10 لتر): الأفضل للمزارع الصغيرة أو دور الحضانة أو الاختبار. هذه الوحدات محمولة للغاية ويمكن حملها في كثير من الأحيان بواسطة شخص واحد.
• المدى المتوسط (16 لتر - 25 لتر): المكان المثالي لمعظم المزارع المتنوعة. فهي توفر توازناً بين وقت الطيران والتغطية.
• للخدمة الشاقة (30 لتر - 50 لتر): مصممة لمحاصيل المساحات الواسعة. تتطلب بطاريات ثقيلة وغالباً ما تتطلب فريقاً من شخصين للتعامل معها بأمان على الأرض.

فيزياء عرض الرذاذ

عرض الرش ليس رقمًا ثابتًا. فهو يتغير بناءً على ارتفاعك ونوع الفوهات المثبتة. عندما نقوم بمعايرة وحدات التحكم في الطيران الخاصة بنا، نحدد "عرض الرش الفعال" بناءً على ارتفاع قياسي يتراوح بين مترين إلى 3 أمتار فوق مظلة المحصول.

إذا طالبت الشركة المصنعة بعرض رش يبلغ 10 أمتار، تحقق من الارتفاع المطلوب لتحقيق ذلك. يزيد الطيران على ارتفاع عالٍ جدًا للحصول على رقعة أوسع من خطر الانجراف, حيث تتطاير المواد الكيميائية على المحاصيل المجاورة.

تقنية الفوهة: الضغط مقابل الطرد المركزي

يؤثر اختيارك للفوهة على عرض الرذاذ وجودته.

• فوهات الضغط: مراوح مسطحة قياسية. يمكن الاعتماد عليها ولكن يمكن أن تسدّ بالسوائل السميكة.
• المرذاذات الطاردة المركزية (الدوارة): تدور هذه لتكوين قطرات. وهي توفر حجم قطرات قابل للتعديل (50-500 ميكرومتر) عبر برنامج، مما يسمح لك بتوسيع نمط الرش دون تغيير الأجزاء المادية.

لقد قمنا بتجميع إرشادات عامة بناءً على بيانات التصدير لدينا لمساعدتك في مطابقة المواصفات مع احتياجاتك:

ما هي مواصفات عمر البطارية وسرعة الشحن المهمة لسير عملي اليومي؟

نحن نختبر ضغط خلايا بوليمر الليثيوم لدينا في درجات الحرارة القصوى خلايا بوليمر الليثيوم ¹ لأننا نعلم أن الطائرة بدون طيار التي تجلس على الأرض وهي تشحن هي طائرة بدون طيار لا تجني المال. غالباً ما يركز المزارعون على إجمالي وقت الرحلة، ولكن عنق الزجاجة الحقيقي في العمليات التجارية هو دائماً تقريباً تبريد الشاحن وسرعة الإخراج.

أنت تحتاج إلى نظام بطارية يشحن بالكامل في غضون 9 إلى 15 دقيقة لتمكين التشغيل المستمر بمجموعتين أو ثلاث مجموعات بطاريات فقط. ابحث عن بطاريات ذكية ذات تصنيفات C عالية للتفريغ السريع وأنظمة إدارة حرارية قوية تمنع ارتفاع درجة الحرارة أثناء دورات الشحن السريع.

تكنولوجيا البطاريات هي العامل المحدد في الطيران الكهربائي. ومع ذلك، فإن الهدف ليس بالضرورة أن يكون لديك بطارية تطير لمدة ساعة. فالهدف هو الحصول على سير عمل مستمر.

دورة "العمل المستمر"

في مجال الرش الاحترافي للطائرات بدون طيار الاحترافية، فإن "وقت التحليق" أقل أهمية من "وقت الاستجابة". قد تطير الطائرة بدون طيار التي تحمل حمولة 40 كجم لمدة 7 إلى 10 دقائق فقط. إذا كانت البطارية تستغرق 60 دقيقة للشحن، فأنت بحاجة إلى ست بطاريات مكلفة لمواصلة الطيران دون توقف.

ومع ذلك، إذا كان نظامك يدعم شحن فائق السرعة (عادةً من 9 إلى 15 دقيقة)، ما عليك سوى

1. بطارية واحدة في الهواء.
2. بطارية واحدة على الشاحن.
3. (اختياري) تبريد بطارية واحدة تبرد.

وقت الطيران في العالم الحقيقي مقابل المواصفات

عادةً ما تسرد المواد التسويقية "وقت التحليق بدون حمولة"، والذي قد يكون أكثر من 20 دقيقة. هذا لا علاقة له بعملك. تحتاج إلى معرفة وقت الرحلة المحملة.

• تحوم (بدون تحميل): 20-25 دقيقة.
• رش (حمولة كاملة): من 7 إلى 12 دقيقة.

عندما نقوم بتصميم لوحات توزيع الطاقة الخاصة بنا، فإننا نهدف إلى أن تفرغ الطائرة بدون طيار خزانها بالضبط عندما تصل البطارية إلى عتبة الأمان (عادةً 15-201 تيرابايت 3 تيرابايت). إذا نفدت البطارية قبل أن يفرغ الخزان، فأنت تهدر الكفاءة في حمل وزن السائل الميت إلى القاعدة.

التبريد أمر بالغ الأهمية

يولد الشحن السريع حرارة هائلة. وتستخدم الشواحن المتطورة، مثل تلك التي نحصل عليها لوحدات الرفع الثقيل لدينا، تبريد الهواء النشط أو خزانات تبريد المياه. إذا كانت البطارية ساخنة جداً بعد الرحلة، فإن مستشعرات الأمان في الشاحن سترفض شحنها حتى تبرد، مما يتسبب في حدوث تأخيرات.

فيما يلي مقارنة لكيفية تأثير البنية التحتية للشحن على الاستثمار الأولي والإنتاج اليومي:

هل أحتاج حقًا إلى رادار تحديد المواقع RTK ورادار تجنب العوائق لمهامي الزراعية؟

يقضي مهندسو البرمجيات لدينا شهوراً في تنقيح الخوارزميات التي تفسر بيانات المستشعرات لأن الطيران اليدوي ببساطة غير دقيق للغاية بالنسبة للزراعة الحديثة. الزراعة الحديثة ² بينما قد تعتقد أنه يمكنك التحليق يدويًا بشكل مستقيم، إلا أن التعب البصري يبدأ سريعًا، مما يؤدي إلى تخطي الصفوف وإهدار المواد الكيميائية.

يعد نظام RTK ضرورياً لمنع التداخلات الخطرة والفجوات غير المعالجة من خلال الحفاظ على دقة على مستوى السنتيمتر، في حين أن رادار تجنب العوائق غير قابل للتفاوض من أجل السلامة الذاتية. تسمح هذه الأنظمة للطائرة بدون طيار بمتابعة التضاريس غير المستوية رادار تتبع التضاريس الأرضية ³ تلقائياً والتوقف فوراً قبل الاصطدام بالأعمدة أو الأشجار.

يكمن الفرق بين اللعبة والأداة في مستشعراتها. في الزراعة، الدقة تساوي الربح. إذا قمت برش محصول مرتين، فقد تحرقه أو تهدر مدخلات باهظة الثمن. إذا فاتتك بقعة ما، فقد تنجو الآفات وتنتشر.

ضرورة RTK (الحركية في الوقت الحقيقي)

نظام تحديد المواقع القياسي، كما هو الحال في هاتفك أو الطائرات بدون طيار ذات الكاميرا الأساسية نظام تحديد المواقع العالمي، مثل الموجود على هاتفك ⁴, بدقة تتراوح بين ± 1 إلى 2 متر تقريبًا.

• سيناريو بدون RTK: تقوم ببرمجة مسار الطيران. تنجرف الطائرة بدون طيار 1.5 متر إلى اليمين. لديك الآن فجوة 1.5 متر حيث لا يوجد مبيد حشري.
• سيناريو مع RTK: تتصل الطائرة بدون طيار بمحطة أساسية أو شبكة. تصل الدقة إلى ± 10 سنتيمترات. تصطف صفوف الرش بشكل مثالي مثل النمط المطبوع.

بالنسبة للمحاصيل ذات القيمة العالية أو مسارات الطيران الآلية (وضع النقطة أ-ب)، فإن نظام تحديد المواقع الآلي (RTK) إلزامي. كما أنه يسمح للطائرة بدون طيار باستئناف الطيران من حيث توقفت بالضبط بعد تبديل البطارية، والمعروف باسم "استئناف نقطة التوقف"."

رادار تتبع التضاريس

نادراً ما تكون الحقول مسطحة تماماً. إذا حلّقت طائرة بدون طيار على ارتفاع ثابت (على سبيل المثال، 20 مترًا بالنسبة لنقطة الإقلاع) وارتفع التل 10 أمتار، فإن الطائرة بدون طيار الآن على ارتفاع 10 أمتار فقط فوق المحصول. وهذا يغير عرض الرش واحتمالية الانجراف إمكانية الانجراف ⁵.

يشير رادار تتبع التضاريس إلى أسفل، ويقيس المسافة إلى المظلة في الوقت الفعلي. يقوم بضبط خنق الطائرة بدون طيار مئات المرات في الثانية الواحدة للحفاظ على ارتفاع ثابت (على سبيل المثال، 2.5 متر بالضبط فوق النباتات) بغض النظر عن المنحدر.

تجنب العوائق متعددة الاتجاهات

كانت الطائرات الزراعية بدون طيار في البداية مزودة برادار أمامي فقط. وعندما كانت تطير بشكل مستقل وتستدير لتبديل الصفوف، غالباً ما كانت تنجرف جانباً نحو الأشجار. تستخدم الأنظمة الحديثة، بما في ذلك تلك التي ندمجها، رادارًا دوارًا بزاوية 360 درجة أو رؤية ثنائية العينين رؤية ثنائية العينين ⁶. يكتشف ذلك الأسلاك الرفيعة، وأعمدة المرافق، والأغصان في الليل أو في ضوء الشمس الساطع، مما يؤدي إلى إيقاف الطائرة بدون طيار تلقائيًا أو التخطيط لمسار التفافي.

مقارنة تقنية تحديد المواقع

ما هي تصنيفات حماية IP التي يجب أن أبحث عنها لضمان تحمل الطائرة بدون طيار للظروف الميدانية القاسية؟

نعالج إطارات طائرات SkyRover بدون طيار الخاصة بنا بطبقات طلاء متخصصة لأننا نعلم أن الطبيعة المسببة للتآكل للأسمدة والمبيدات الحشرية ستدمر الأسمدة والمبيدات الحشرية ⁷ الألومنيوم غير المحمي في أسابيع. لا تطير الطائرة بدون طيار تحت المطر فحسب، بل تعيش في سحابة من الضباب المتآكل وتحتاج إلى تنظيف قوي.

ابحث عن تصنيف IP67 كحد أدنى لإلكترونيات الطيران الأساسية وIP65 لأنظمة الدفع لضمان إحكام مقاومة الماء والغبار. يضمن هذا المستوى من الحماية قدرة الطائرة بدون طيار على تحمل غبار الأسمدة المسببة للتآكل ويسمح لك بغسل الوحدة بأكملها بالماء بعد كل عملية تشغيل.

الزراعة بيئة قذرة. يتراكم الغبار وحبوب اللقاح والبقايا الكيميائية على كل سطح. إذا لم تتمكن من غسل طائرتك بدون طيار، فإن هذه المواد الكيميائية سوف تتآكل في نهاية المطاف من خلال عزل الأسلاك والاستيلاء على المحركات.

فك تشفير تصنيف IP

يرمز "IP" إلى الدخول الحماية من الدخول ⁸ الحماية من الدخول ⁹ الحماية.

• الرقم الأول (المواد الصلبة/الغبار): '6' يعني أن الوحدة محكمة الغلق تمامًا ضد الغبار. لا يمكن أن تدخل حبيبات السماد أو الغبار الناعم إلى الغلاف.
• الرقم الثاني (السوائل/الماء):
  • '5' يحمي من نفاثات المياه ذات الضغط المنخفض (مثل خرطوم الحديقة).
  • '7' يحمي من الغمر في الماء حتى عمق متر واحد لمدة 30 دقيقة.

للوحدة الأساسية (حيث توجد وحدة التحكم في الطيران والإلكترونيات), IP67 هو المعيار الذي نوصي به. وهذا يضمن أنه حتى لو قمت بتفجيرها عن طريق الخطأ بغسالة الضغط أو سقطت في حقل رطب، فإن دماغ الطائرة بدون طيار سيبقى على قيد الحياة.

اختيار المواد ضد التآكل

الحماية لا تتعلق فقط بسد الثغرات؛ بل تتعلق بالمواد.

• ألياف الكربون: نستخدمه للأذرع والإطارات. فهي خفيفة وقوية ومحصنة تماماً ضد الصدأ.
• ألومنيوم الطيران: تستخدم للوصلات القابلة للطي. يجب أن تكون مؤكسدة أو مطلية بالأكسيد لمقاومة التآكل.
• أصيص الإلكترونيات: إن أفضل وحدات التحكم الإلكتروني في السرعة (ESCs) هي "محفوظة في وعاء"، أي أنها مغلفة في راتينج صلب. وهذا يمنع تلف الاهتزازات ويمنع الرطوبة تماماً.

الصيانة وطول العمر الافتراضي

إذا قمت بشراء طائرة بدون طيار ذات تصنيف IP منخفض (مثل IP54)، فأنت مقيد بمسحها بقطعة قماش مبللة. هذا يترك بقايا في الشقوق. وبمرور الوقت، تتفاعل اليوريا والأسمدة الأخرى مع الرطوبة لتكوين أحماض مسببة للتآكل.
مع نظام IP67، يكون سير عملك بعد الرحلة بسيطاً: قم بإزالة البطارية وغسل الطائرة بالكامل بخرطوم المياه واتركها تجف. يؤدي ذلك إلى إطالة عمر استثمارك بشكل كبير.

الخاتمة

يتطلب اختيار الطائرة الزراعية المناسبة من دون طيار النظر إلى ما وراء المظهر الخارجي اللامع والتركيز على المعايير الأساسية التي تدفع عائد الاستثمار عائد استثمار محرك الأقراص ¹⁰:: سعة الحمولة الصافية المصممة خصيصًا لمساحتك، وبطاريات سريعة الشحن لوقت تشغيل مستمر، وأنظمة RTK دقيقة، وحماية IP67 المتينة. من خلال مطابقة هذه المواصفات الفنية مع ظروفك الميدانية المحددة، فإنك تضمن عمليات موثوقة وفعالة لسنوات قادمة.

الحواشي

1. معلومات أساسية عن كيمياء البطاريات المستخدمة في الطائرات الزراعية بدون طيار. ︎

2. موارد منظمة الأغذية والزراعة حول كيفية تحويل التكنولوجيا الرقمية للزراعة العالمية. ︎

3. شرح تقني لأنظمة التضاريس التالية. ︎

4. مصدر حكومي أمريكي رسمي يشرح معايير دقة النظام العالمي لتحديد المواقع. ︎

5. المبادئ التوجيهية لوكالة حماية البيئة بشأن الحد من انجراف مبيدات الآفات في الزراعة. ︎

6. نظرة عامة علمية لتكنولوجيا الرؤية ثنائية العينين في مجال الروبوتات. ︎

7. الإرشادات الرسمية للحكومة الأمريكية بشأن الاستخدام الآمن لمبيدات الآفات وتنظيمها. ︎

8. التعريف الرسمي من اللجنة الكهروتقنية الدولية. ︎

9. يشرح المعيار الدولي لإغلاق العبوات الكهربائية. ︎

10. تعريف موثوق لعائد الاستثمار من هارفارد بزنس ريفيو. ︎