一、技术要点
1.飞行平台系统
动力系统：电动多旋翼是绝对主流，要求高能量密度电池、高效电调和电机，保证足够的续航和载重。油动/混合动力在大型无人机上应用，用于大田作业。
机身结构：轻量化（碳纤维、复合材料）与高强度设计，保证载重和抗风性的同时，便于折叠搬运。
飞控系统：无人机的大脑，集成高精度IMU（惯性测量单元）、GPS/RTK模块，实现自主飞行、定点悬停、航线规划和自动避障。
2.喷洒系统
药箱：耐腐蚀、轻量化材料，带有液位传感器。
泵：提供稳定且可调的药液流量。隔膜泵和齿轮泵常见。
喷头：核心部件。离心喷头（雾化均匀，雾滴大小可通过转速调节）和液力喷头（流量大）是主流。要求抗堵塞、易更换。
管路系统：防腐蚀、防泄漏设计。
3.智能感知与控制系统
导航定位：GNSS（全球导航卫星系统） 是基础。RTK（实时动态差分定位） 技术是实现厘米级精准作业、避免重喷漏喷的关键。
地形跟随：通过雷达或激光测距模块，实时测量飞机与作物冠层的距离，保持恒定的喷洒高度，确保药液沉积效果。
变量喷洒：基于处方图或实时传感器，自动调节亩用药量，实现精准变量施药，节约农药。
避障系统：双目视觉、毫米波雷达、红外传感器等融合感知，实现自主绕障，保障飞行安全。
4.数据平台与管理系统
云端管理系统，可实现作业规划、实时监控、作业记录回溯、团队管理、设备管理等，是实现数字化农业的重要一环。
二、技术难点
1.喷洒效果与雾滴沉积难题
雾滴飘移：这是最核心的难点。受风力、温度、湿度、飞行高度和速度影响，细小雾滴极易飘移，导致非靶标区域污染、药效降低和药害风险。如何控制雾滴谱（大小分布）是永恒课题。
穿透性与沉积均匀性：对于高杆、茂密作物（如水稻、玉米后期），如何让药液穿透冠层，到达中下部叶片和茎秆背面，是保证防治效果的关键。这与下压风场设计密切相关。
抗蒸发与抗飘移助剂：药液本身的物理化学性质对飘移和沉积有巨大影响，需要与无人机作业方式相匹配的专用助剂研究。
2.环境感知与自主飞行难题
复杂农田环境的稳定感知：农田环境光照变化剧烈、电磁环境复杂、有大量电线杆等细小障碍物，对视觉、雷达等传感器的可靠性提出极高要求。如何全天候、全地域稳定识别障碍物是重大挑战。
高精度定位稳定性：RTK信号在山区、林地等区域容易丢失或产生多路径效应，导致定位精度下降，影响作业质量甚至引发炸机事故。
3.平台可靠性与适应性难题
续航与载重矛盾：电动无人机的"续航焦虑"始终存在。提高电池能量密度、优化动力系统效率是长期方向。
高腐蚀高负载下的可靠性：农药具有强腐蚀性，且作业环境恶劣（高温、高湿、粉尘），对泵、喷头、管路等喷洒系统的耐用性和密封性是严峻考验。
多样化作物适应性：从低矮的草坪到高大的果树，作物的形态、密度千差万别，要求无人机的风场、喷幅、雾化程度等参数可调，一套参数难以包打天下。
4.系统集成与智能化难题
多传感器数据融合：将GNSS、IMU、视觉、雷达等不同频率、不同精度的数据高效融合，生成对环境的统一认知，并做出实时飞行决策，算法复杂度极高。
真正的"变量喷洒"落地：目前大多是基于预设程序的变量，而基于实时机器视觉识别病虫害程度并进行"按需喷洒"仍处于研究和示范阶段，是未来的发展方向。
三、运行关键点
1.作业前准备
田块勘察：至关重要！ 必须实地查看田块大小、形状、障碍物（电线、树木、房屋）、作物种类和生长情况。生成精准的作业航线，避开障碍物。
气象条件判断：绝对禁止在风力大于4级、气温高于35℃、即将下雨或雨后作物上有露水时作业。选择无风或微风清晨、傍晚作业最佳。
设备检查：检查飞机结构、电池电量、喷头是否堵塞、泵工作是否正常、滤网是否清洁。
药剂配制：采用二次稀释法，确保药剂充分溶解。根据作物和害虫情况，科学选择药剂和助剂，并注意兼容性。
2.作业中操作
安全第一：始终保持飞机在视距内，时刻注意周围人、畜、障碍物。起降点选择开阔平坦区域。
规范作业：保持推荐作业高度（通常1.5-3米）和速度（通常5-8米/秒）。飞行高度过高导致飘移，过低可能损伤作物。
实时监控：密切关注飞机状态、电池电压、药箱液位、喷洒系统工作状态。发现异常立即暂停作业。
个人防护：操作人员必须佩戴口罩、手套、眼镜等防护用具，避免农药中毒。
3.作业后处理
清洁保养：极其重要！ 作业完成后，必须用清水彻底清洗药箱、泵、管路和喷头，防止残留药剂腐蚀和堵塞。并对整机进行清洁检查。
电池管理：电池及时充电/放电到存储电压，放置在阴凉干燥处。
数据记录与分析：保存每次作业的航线、面积、用药量等数据，用于效果分析和成本核算。
废弃物处理：妥善处理农药包装废弃物，不得随意丢弃。
4.人员与合规
持证上岗：操作人员应取得无人机驾驶执照（如CAAC颁发的无人机电子执照），并了解基本的农学和植保知识。
合规合法：遵守当地空域管理规定和农业部门对农药使用的规定。
