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农用植保机飞控产品解决方案


农 用 植 保 机 飞 控 产 品 解 决 方 案

针对农田飞防植保作业经验中,总结飞控应具备以下 功能:
1.飞控本身稳定性强,环境适应性良好;

2.按航路行径中保持相对作物高度不变;
3.抗磁干扰性能高; 4.对喷洒的作物以外的障碍物进行自动规避; 5.飞控能根据地面站规划好的航线进行自主巡航; 6.地面站可以实现一对多,即一站多机,以最少的人手做到更高 效率; 7.地面站系统与遥杆模块应基于一个设备上,方便实地作业与操 控;

智控项目启动背景
★市面上消费级飞控虽多但使用稳定性差,基本都 属于玩家级别,性能好的飞控,采购价格却很高;

★针对性与专业性较差,农业中使用的环境一般会 比较恶劣,例如温度高、受潮,淋雨、磁干扰等, 传输距离也相对短; ★与康涅尼格大学终身教授曹承煜合作建立羽人智 控公司,曹承煜教授系美籍华人,其其研究方向主 要是控制系统理论和应用,自适应系统,和无人机 系统。并从美国国家自然科学基金会、美国国家航 空航天局等申请到多个科研项目;

羽人智控产品农业运用解决方案
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运用自适应控制最新研究成果 “ L1 自适应控制 ” 算法,提出者 chengyu Cao直接参与系统开发;软件特点具有很高的自适应学习率,能快速补 偿运动模型的不确定性和外部扰动,从而使控制精度高、稳定性好;

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自主研发的数据融合上着重补充了非GPS模式下飞机行径中“掉高”现象;
根本提高抗磁干扰性能,飞机姿态角除了yaw以外均不依赖地磁; 地面站基于安卓平台,遥控或规划航线统筹到一个设备上,以及达到 一站多机功能,自动化程度高,需要的人手更少; GPS使用第八代北斗/GPS双模接收机,增加定位精度(在研差分技术; 利用超声或激光定高技术,相对作物仿行飞,提高植保精准喷洒效果;

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国内飞控现状:
大疆创新(WKM) 特点:性能与通用性综合效果优于市面上开源的或其他厂家 的飞控产品; 遇到的问题有: 1.2015年大批量出现飞控于飞机上 “ 不回中"现象,而且返厂 也无法解决,最终跟代理商洽发现有问题即换; 2.飞控的抗磁干扰能力不足,在新疆及南方都出现非GPS模 式下也受干扰致飞机自旋或产生马桶效应;

3.性能更优的产品价格高,使用成本高;

极飞科技
特点:1.电池增加了智能管理系统,免除人工防止过放过充; 在低温环境下可以自动加热; 2.手持测绘器方便了地理信息的采集,免除飞机绕地块飞一 圈的采集不精确的GPS信息; 遇到的问题有: 1.2013年开始用极飞XA飞控,但是总体软硬件性能不佳, 技术有限,导致飞行频出现失控,受磁干扰等,飞控不成熟; 2.与其进行合作中出现技术瓶颈,短时间无法解决,损失过 大,最后放弃使用其产品;

零度智控
特点:集成两套独立工作的MC(内置IMU)、GPS、磁罗盘, 当主设备出现意外时热备的从设备会自动接管对飞行器的控 制,为飞行设备提供多重可靠保障

遇到的问题有:
1.双GPS模式,稳定性不佳,经常提示GPS故障,无法解锁;

2.加速度计偏移过大,需频繁重启飞控;
3.GPS受磁干扰能力弱,而且更容易发生偏航现象;

成都纵横
特点: 1.差分GPS定位精度高;2.工业级产品封装;3.一站多机;

现状:
该飞控最近才推出,所说的特性特点并未受普遍认可,飞控本身也不 是针对农业植保大轴距飞机研发,而且价格较贵,需69000-13000元,使 用成本高;

上海拓攻
特点: 1.GPS模式悬停精度高;2.抗磁干扰能力强;3.价格相对低, 低配一款售价1999元;3.模块体积小,集成度高,安装简便

现状:
同样,项目启动历时较短,需要时间去验证与完善。

北京飞旋
特点:1.在GPS卫星良好的情况下,飞机可以按已设置航线自主飞行, 喷洒完药液手动拨杆返航,飞控记录最后一点位置,起飞自动执行断点 续航;2.地面站界面基于windows平台,窗口宽敞,界面清晰,飞行信息 能及时了解;

现状: 1.使用开源飞控PX4 改装,调试麻烦,需调参数多;

2. 团队组建时间段,总体技术成员少,研发能力不足;
3.飞控硬件稳定性差,在使用过程中经常会显示加速度 计偏移过大,或气压计数据过大,而导致无法解锁起飞;

4.飞机”掉高“程度较大
5.飞控配件或采用廉价的硬件设备,如数传模块:传输 距离短,耐用周期短,易出事故;

一飞智控
特点:
1.团队由沈阳中科院出来,对自动化控制有丰富的经验; 2.飞机自主航线飞行时飞机不会掉高; 3.飞行模式增加了等宽模式,不需要地面站即可以推杆走 到预设长度会自动停止等方便初级飞手操作;
现状:

1.飞控模块体积大,重量重,直接使用原油动直升机控制 系统修改软件而来; 2.姿态模式中,气压计不参与高度修正,导致姿态飞行手 感差; 3.地面站还没有完善,白板地图,航线规划还不支持不规 则田块,与起飞点不能自定义等,需时间继续完善;

南京傲翼
特点:

1. 团队背景是日本有高校合作并成立日本研发中心,飞 控属自主研发,有自己的算法,技术支持也主要来源日本; 2.无GPS模式可自主飞行(该技术并没有用到消费市场上)

现状:
飞控售价高,需5000-15000元,而且并没有突出性能, 较农业级使用更不专业;团队历时短;


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