[发明专利]一种续航时间可延展的多用途授粉无人机的作业方法

说明书

本发明公开了一种续航时间可延展的多用途授粉无人机，包括机身主体、展臂、旋翼、脚架、飞控系统、供电管理系统，所述机身主体安装于脚架上，旋翼安装于展臂上，展臂连接于机身主体，飞控系统用于控制无人机飞行，供电管理系统用于控制电池的通断电，所述机身主体设有搭载平台，用于安装模式组件，模式组件包括电池箱或药箱装置，电池箱设有多个独立腔体，独立腔体用于安装电池；药箱装置包括药箱和一个以上的独立腔体。当安装电池箱时，能够实现续航和授粉时间的延展，提高授粉效率；当安装药箱装置时，可用于喷药作业。无论是安装电池箱还是药箱装置都可在发电模块固定支座安装发电模块，实现油电混合动力供电，进而实现续航时间高度延展。

技术领域

本发明涉及无人机领域，更具体地，涉及一种续航时间可延展的多用途授粉无人机的作业方法。

背景技术

授粉是杂交水稻制种的关键环节。充分、均匀的授粉是提高制种质量和产量的前提保障。杂交水稻制种过程中，若仅仅依靠自然风进行授粉，较难满足实际生产的要求。

目前水稻辅助授粉方式主要有人力式与机械式。人力辅助式授粉一般是通过人工扑打植物穗颈，使穗头振动从而使花粉弹出来实现授粉(如单长竿赶粉法、双短竿推粉法、绳索拉粉法等方式)。其原理就是通过人力辅助将父本花粉从花穗上分离并飞扬到母本区进行花穗授粉或是直接通过自然风来吹扬父本花穗为母本区完成授粉。传统人力式辅助授粉作业具有劳动强度大、授粉不均匀、花粉的飞扬距离都过短、生产效率低等缺点，已难以满足现代化制种的需求。机械辅助式授粉主要分为碰撞式与气力式，碰撞式模拟人力授粉，即通过震荡作用将花粉扬出，该方法使用的机具结构简单，操作方便，但易损伤植株；气力式授粉模拟自然风媒原理，利用风机产生持续、稳定、定向的气流，弥补了自然风不确定的不足。气力式授粉的工具及使用方式较多，有直升飞机授粉、无人机授粉、便携风机授粉等。直升飞机授粉对作业人员技术水平要求较高，并且需要专用起飞降落场地，作业环境要求高，暂时不合适我国现阶段的农业发展状况。便携风机授粉由人员背负气泵及相关工具在田间行走作业，该授粉方式比人力辅助式授粉性能有所提高，但仍无法摆脱人力作业的落后性。在气力式授粉中，应用无人机对杂交水稻制种进行辅助授粉，是一种新兴的气力式辅助授粉方式。

近年来，无人机在杂交水稻辅助授粉领域得到快速的发展，应用农用无人机进行辅助授粉，授粉效率显著提高，同时在农艺种植上提高了父母行种植比，便于插秧机和收割机作业，有利于杂交水稻制种实现全程机械化。现有技术中设计有一种无人机授粉作业的机载装置(专利号：CN103238513B)，其将垂直方向的风场转变为水平方向的风场，但是该风场很难作用在父本行上，所以授粉效果欠佳。

现有的农用无人机续航时间通常为10-15min，而杂交水稻的有效授粉时间短，农艺上要求在有效授粉时期内尽量减少起降次数以免浪费宝贵的授粉时间。

虽然现有技术中设计有在无人机上安装备用电池，但其安装空间是固定的，且备用电池大小是与无人机结构严格匹配的，无法对续航时间进行进一步拓展，当应用至授粉作业时，无法依据授粉区域大小提供相对较长的续航和授粉时间，而且无法控制供电状况。此外，现有技术中的备用电池通常在无人机紧急状况才会启动，其内置的电量是相对较小的。备用电池无法进行重量上的扩充，既无法增加起飞重量，即无法增加旋翼转速，也就无法提高辅助授粉的效果。同时，若仅仅为了增加无人机的续航则会占用无人机较大空间，相应的无人机容易成为仅限于延展续航时间的授粉无人机，在对农作物使用其他操作时则需要另外的无人机，使得无人机的利用率大大下降，即无法实现单个无人机应用于不同场景的功能。无人机功能单一化时，不仅成本相对较高，且操作也较为不方便。为了实现无人机的多用途，进一步提高无人机利用率，使无人机不局限于增加授粉时间的装置，有必要使延展续航的装置与无人机本身相互独立，从而使无人机自身还具有拓展性，适用于其他应用场景。