徐士紅（山東省聊城市東昌府區(qū)閆寺辦事處農(nóng)林水綜合服務(wù)中心，山東 聊城 252000）

山地農(nóng)業(yè)種植主要以經(jīng)濟果林作物為主，但是受地理因素的局限，現(xiàn)代化地面作業(yè)采用農(nóng)機面臨較大難度，即難以通行。因此，山地的機械化水平遠(yuǎn)低于全國平均水平。近年來，隨著現(xiàn)代化施藥技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)植保及農(nóng)情信息領(lǐng)域均已經(jīng)采用智能化農(nóng)機裝備，而無人機靈活、可垂直起降的特點，則與山地果園的植保作業(yè)的需求完全一致。

1 無人機植保作業(yè)技術(shù)概述

實現(xiàn)無人機山地果園植保作業(yè)的前提，必須使無人機具備果樹識別、定位、實時探測、自主調(diào)節(jié)等一系列功能。無人機通常采用電池供電，在完成上升、下降、平飛、轉(zhuǎn)向等各種動作時，有時會和控制意圖存在較大的差距，想要確保無人機在山地果園植保作業(yè)的效率，就必須對其飛行軌跡進行改善，對線路進行合理規(guī)劃和制定。受到無人機自身飛行特點的影響，在進行植保作業(yè)時，其在飛行轉(zhuǎn)場時需要先放慢速度，停在半空中，然后再對轉(zhuǎn)向角度進行操作，包括對無人機的水平位置及高度進行設(shè)置和轉(zhuǎn)換。在對無人機位置進行調(diào)整過程中，需要多次實施減速和加速操作，當(dāng)無人機飛行到果園上空開始作業(yè)時，需要再次進行加速，并沿行作業(yè)，但是轉(zhuǎn)場過程需要等較長時間，在此期間并不能進行作業(yè)，屬于沒有任何作用的能耗[1-2]。在沿行飛行過程中，無人機會持續(xù)進行植保作業(yè)，不會對速度和能耗產(chǎn)生任何影響。所以，對于無人機植保作業(yè)而言，單次的航線越長，作業(yè)的效率則會越高，并且在作業(yè)過程中更容易進行各種控制[3]。選擇無人機作業(yè)路線時，想要有效確保作業(yè)效率，則需要使其在作業(yè)時以沿行的軌跡飛行，并盡可能地減少轉(zhuǎn)場，避免造成無效的能耗，增加作業(yè)效率。

2 無人機植保作業(yè)自適應(yīng)導(dǎo)航控制技術(shù)

農(nóng)業(yè)航空植保無人機主要用于噴灑農(nóng)藥，消除各類蟲害，促進植物的生長。無人機之所以能夠?qū)崿F(xiàn)植保作業(yè)自適應(yīng)導(dǎo)航，主要是因為其采用多種機載傳感器，實時采集當(dāng)前無人機周圍環(huán)境信息，并將這些實時信息與原先設(shè)定的路線、距離等設(shè)置參數(shù)作出比較，從而確定其中的誤差范圍，并借助相應(yīng)的控制器得到輸出控制量，進而對于無人機飛行作業(yè)實現(xiàn)有效控制[4]。

無人機植保作業(yè)不但需要在有外界各種干擾因素的情況下，實現(xiàn)各種轉(zhuǎn)場控制動作，還需要對飛行軌跡、識別物、航向等功能及一些難度較高的動作進行預(yù)設(shè)。特別是植保無人機在山地果園作業(yè)時，地形崎嶇不平，如果不能及時調(diào)節(jié)無人機的高度，則會導(dǎo)致農(nóng)藥的噴灑不夠均衡，難以實現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，此外，還可能會導(dǎo)致無人機發(fā)生掉落、墜毀等不良情況。所以，植保無人機山地果園自適應(yīng)導(dǎo)航技術(shù)需要不斷進行探索發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，使其更好地應(yīng)用于山地果園[5]。

3 無人機水平航跡控制方法

不同于平地果園種植，山地果樹大多是沿著山坡等高線進行種植，但是山地高度之間的差距并不相同，而是隨機性的，極少會有直線型的行或者列。無人機在山地進行機植保作業(yè)時，升降次數(shù)會比較多，這導(dǎo)致對其控制難度加大，并造成能力的損耗，進而致使其作業(yè)效率較低。通常情況下，在完成相同高度的作業(yè)面后，無人機才能開始進入另外一個高度的作業(yè)面積。成年果樹的俯視樹冠直徑相對較長，在噴灑農(nóng)藥時要確保無人機應(yīng)從果樹樹冠中心位置飛過，這樣才可以保證農(nóng)藥均勻地噴灑到每棵樹冠上。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)信息化、規(guī)?；陌l(fā)展離不開航天技術(shù)的推動，通過將各類傳感器安裝在無人機上，使其有效獲取周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，并實時感知各類狀況，根據(jù)預(yù)設(shè)好的動作和目標(biāo)，由計算機進行控制。采用無人機自適應(yīng)導(dǎo)航技術(shù)，不需要考慮山地果園的地形、作業(yè)覆蓋面等因素，只需要在樹冠位置對農(nóng)藥進行均勻地噴灑。即便果樹之間的距離各不相同，甚至較遠(yuǎn)，依然可以通過無人機RTK定位系統(tǒng)，確保無人機能夠有效作業(yè)，而不會發(fā)生漏灑或重復(fù)噴灑等問題?？傊@種無人機自適應(yīng)導(dǎo)航技術(shù)完全滿足山地果園植保作業(yè)的要求。