極飛從2012年開(kāi)始考慮農(nóng)業(yè)植保市場(chǎng)，去年4月推出首款農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)P20，并組建大量的飛手團(tuán)隊(duì)上農(nóng)田為農(nóng)戶作業(yè)，在這兩年中，極飛的作業(yè)面積超過(guò)200萬(wàn)畝，積累了大量的植保經(jīng)驗(yàn)。

本文作者為極飛CEO彭斌，講述了極飛在過(guò)去兩年中的種種經(jīng)驗(yàn)，而正是在這過(guò)程中所遇到的種種問(wèn)題，讓極飛完成技術(shù)的更迭，也讓他們明白一款農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)該如何設(shè)計(jì)。就在10月10日，極飛發(fā)布了P20 2017款植保無(wú)人機(jī)，對(duì)于這款無(wú)人機(jī)，彭斌的評(píng)價(jià)是農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)該有的樣子。

極飛CEO彭斌：過(guò)去兩年在農(nóng)田的經(jīng)驗(yàn)讓我們明白要如何設(shè)計(jì)一款農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)

彭斌和極飛飛手團(tuán)隊(duì)上農(nóng)田準(zhǔn)備作業(yè)

極飛這幾年在農(nóng)田里干植保，起初就是遙控加半自主飛無(wú)人機(jī)。

什么叫半自主，就是起飛和降落用人工遙控，然后遙控到一個(gè)位置空中上傳航線，飛機(jī)自動(dòng)完成作業(yè)。在航線上傳后就無(wú)需人參與遙控。

從普通GPS的遙控加半自主飛行，到差分RTK加變量噴灑的技術(shù)更迭，極飛這兩年在不停的進(jìn)化，我總結(jié)了在農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)植保上的幾點(diǎn)問(wèn)題：

人員培訓(xùn)成本非常高

要學(xué)習(xí)植保無(wú)人機(jī)的飛行，那種壓力可不是飛個(gè)小四軸所能比擬的，對(duì)于沒(méi)有接觸過(guò)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的新手而言，操作20kg的飛機(jī)至少有15-30天的心里適應(yīng)期。做植保帶團(tuán)隊(duì)的，除了你自己飛，但凡想擴(kuò)大團(tuán)隊(duì)組建植保隊(duì)，培訓(xùn)一個(gè)遙控器遙控的合格飛手人至少5000-10000元。要降低成本到1000元/人或更低，必須全自主，不要讓人去了解怎么遙控飛，知道怎么處理應(yīng)急情況安全作業(yè)即可。讓農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)真正的關(guān)注農(nóng)業(yè)，而不是飛行。

事故率很高

2015年極飛存在很多設(shè)備的問(wèn)題，但人的問(wèn)題更多。我自己在田里也打藥，我是個(gè)對(duì)自己要求比較高的人，一塊地，飛的要均勻，邊角要打到，40畝人就很難受了，因?yàn)樽⒁饬Ω叨燃?，那是在新疆的上?0點(diǎn)左右，打紅蜘蛛的藥，半天下來(lái)臉上全是藥液（我大約離飛機(jī)30m左右跟著走，人要準(zhǔn)確識(shí)別飛機(jī)姿態(tài)，在同一個(gè)平面上50m就是極限。）。這種高度的疲勞，還有工作環(huán)境，我心里就想哪個(gè)SB年輕人會(huì)來(lái)干這個(gè)工作，而且還干的這么仔細(xì)，他的腦子一定有問(wèn)題。

這種高強(qiáng)度的作業(yè)，人的出錯(cuò)率非常高。那一年，我們每月飛機(jī)損失率大約是30%。所以，使用全自主，把人和藥遠(yuǎn)遠(yuǎn)分離，把重復(fù)的勞動(dòng)交給機(jī)器去做才是王道。因此，極飛在2015年下半年開(kāi)始使用了很多種技術(shù)的方式，實(shí)現(xiàn)全自主飛行。最后你們看到的就是RTK，RTK不是新技術(shù)，但是要用好，產(chǎn)品要穩(wěn)定，沒(méi)有幾百個(gè)工作日根本玩不成。

噴灑效果差

起初極飛也不敢大規(guī)模的接地打藥，因?yàn)楦静恢朗欠裼行Ч?。所?014年極飛干了一年的驗(yàn)證，當(dāng)時(shí)給我們研發(fā)人員的最大感受就是噴的均勻，效果就很好。先撇開(kāi)什么環(huán)境風(fēng)影響漂移這些傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)器械也會(huì)遇到的問(wèn)題。我們先假設(shè)沒(méi)有風(fēng)，要盡可能把藥均勻的撒到農(nóng)田里，至少要做到以下幾個(gè)：

1）飛的準(zhǔn)，飛的都是S型，就算不漂移也沒(méi)什么好的效果。如果是打內(nèi)吸的農(nóng)藥還算好（濃度夠高，飄到一點(diǎn)作物上吸收了都可以殺蟲(chóng)，但后果就是抗藥性增加下，下次再打可能藥量藥加倍）。如果是打猝殺的農(nóng)藥，飛的不準(zhǔn)效果就直接扯淡了。如果打化控、除草等，精準(zhǔn)就要求更高了。

2）飛的精準(zhǔn)是基礎(chǔ)，噴的均勻也是必須的。這幾年極飛也打過(guò)不少藥害，為什么？因?yàn)闊o(wú)人機(jī)打農(nóng)藥濃度很高，稍微多打100ml，就可能燒苗。這些苗燒了，你一年的服務(wù)費(fèi)都會(huì)賠進(jìn)去。所以，看著簡(jiǎn)單的壓力噴頭就必須要改變（壓力噴頭沒(méi)辦法在流量變化時(shí)穩(wěn)定的控制霧化）。

極飛2015年就改了離心噴頭，不瞞大家2015年的P20 V1的離心噴頭，持續(xù)工作壽命不會(huì)超過(guò)8小時(shí)（有噴灑農(nóng)藥的情況下，在打乙烯利等農(nóng)藥時(shí)，壽命不超過(guò)4小時(shí)，當(dāng)時(shí)極飛幾千個(gè)噴頭從工廠就像子彈一樣往作業(yè)田運(yùn)輸，那個(gè)場(chǎng)景何等壯觀）。但為什么還是用離心，因?yàn)殡x心的霧化與泵是分離的，離心轉(zhuǎn)速不變，霧化不變，而泵可以隨意調(diào)整流量，從50ml/分鐘到800ml/分鐘，調(diào)速非?？臁?/p>

所以飛機(jī)速度變化時(shí)，可以做到精準(zhǔn)的匹配變速變量噴藥。到了2016年4月極飛發(fā)布的P20 V2時(shí)，極飛的離心噴頭可以在不噴灑農(nóng)藥時(shí)，持續(xù)工作400小時(shí)，噴灑農(nóng)藥至少3000畝以上?？粗?jiǎn)單的東西，一個(gè)噴頭里實(shí)際上有幾十個(gè)專利。通過(guò)P20機(jī)載的變量噴灑控制器畝用量精度可以達(dá)到+-5%，也就是一畝地打500ml，飛下來(lái)不會(huì)多過(guò)525ml，也不會(huì)少于475ml。

極飛CEO彭斌：過(guò)去兩年在農(nóng)田的經(jīng)驗(yàn)讓我們明白要如何設(shè)計(jì)一款農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)

極飛P20 2017款植保無(wú)人機(jī)，全自動(dòng)化飛行，每小時(shí)作業(yè)量高達(dá)80畝。藥箱有6L、8L和10L三種規(guī)模，以適應(yīng)多種農(nóng)田的作業(yè)需求，最大噴灑藥量達(dá)到800毫升/畝，適合多種藥劑混合噴灑。

3）有了精準(zhǔn)的飛行、變量噴灑，飛行高度與速度必須嚴(yán)格控制，就算在沒(méi)風(fēng)的情況下，高度高了速度如果快，那藥液也是隨風(fēng)飄，你們看看自己打藥的飛機(jī)，機(jī)身上有多少藥就知道什么叫漂移。我今年在江西打鉆心蟲(chóng)，環(huán)境風(fēng)在4級(jí)（6-8m/秒），我們把飛行高度控制在1.5m，藥液的漂移還基本可控。

4）有了RTK精準(zhǔn)飛行、離心的變量噴灑、高度和速度以及可控的飛行，最后飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要足夠的符合農(nóng)業(yè)應(yīng)用。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)先是農(nóng)業(yè)后是無(wú)人機(jī)，很多人說(shuō)單旋翼直升機(jī)的噴灑效果好，有誰(shuí)去想過(guò)這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)原因？極飛研發(fā)同事做流體力學(xué)分析給我看時(shí)，我非常清晰看到在單旋翼的風(fēng)場(chǎng)下方，風(fēng)的面積小，但風(fēng)場(chǎng)整齊，并且速度比多旋翼快（單旋翼飛機(jī)重量比較大）。而多旋翼，旋翼越多風(fēng)場(chǎng)越亂。再把噴頭挑在螺旋槳外的那個(gè)漂移就更加厲害了。

極飛是做多旋翼的公司，所以在多旋翼農(nóng)業(yè)應(yīng)用上，要做到最好，我們是這么思考的。盡可能減少螺旋槳數(shù)量，另外控制噴頭的前后開(kāi)啟（多旋翼機(jī)身中間的氣流是向上的），確保螺旋槳的風(fēng)場(chǎng)可以帶走霧滴到作物表面，而不是被自己的氣流打亂，并且控制霧化顆粒大小，在環(huán)境風(fēng)大時(shí)，把霧化顆粒變大，霧滴越大，動(dòng)能越大，在風(fēng)場(chǎng)加速后越不容易受環(huán)境影響，從而減少漂移。這里再提下，極飛的離心噴頭，可以把霧化噴頭控制在125um到90um之間。當(dāng)然要更大的顆粒也可以。

管理成本高

有了簡(jiǎn)單操作的無(wú)人機(jī)，解決了人才難，降低了成本（人的成本才是農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的大頭），余下就是管理了，沒(méi)有一個(gè)打藥的只想買(mǎi)一臺(tái)飛機(jī)打藥，只是他們不知道怎么管理或者沒(méi)有辦法管理而已。極飛管這么多人，完全通過(guò)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，所以我們也把管理系統(tǒng)開(kāi)放出來(lái)，給合作伙伴一起用，還是免費(fèi)的，大幅度降低他們的管理成本。

極飛后臺(tái)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，圖中有方塊標(biāo)記即為測(cè)繪的農(nóng)田地理信息，藍(lán)色標(biāo)記為已完成訂單作業(yè)，白色標(biāo)記則為未完成訂單作業(yè)。

運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)是什么，簡(jiǎn)單說(shuō)就是，管理你的飛機(jī)每天打了多少畝地？在哪里打的？誰(shuí)打的？打的過(guò)程中有沒(méi)有什么異常發(fā)生？另外打完了怎么算績(jī)效提成，怎么評(píng)判團(tuán)隊(duì)里誰(shuí)優(yōu)秀都是這個(gè)系統(tǒng)做的事情。不只是這樣，你還可以接單，給別的植保隊(duì)做，相當(dāng)于是一個(gè)發(fā)單平臺(tái)，你可以看到別的植保隊(duì)打過(guò)多少地，有多少設(shè)備，來(lái)評(píng)判給他多少面積等等。你也可以把你正在打、做不完的地分享給別的植保隊(duì)等等。我們算過(guò)一筆賬，管理成本占整個(gè)植保環(huán)節(jié)10-30%的成本，它讓你可以通過(guò)管理更多的無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)規(guī)模盈利，或者開(kāi)展租賃業(yè)務(wù)等。

編者語(yǔ)：就在11月24日，大疆發(fā)布了其新一代植保無(wú)人機(jī)MG-1S。對(duì)于極飛來(lái)說(shuō)，大疆一直是最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，不過(guò)對(duì)于大疆的這款新品，彭斌的評(píng)價(jià)是不夠有誠(chéng)意，并且認(rèn)為2017年在農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，大疆已經(jīng)提前出局了。當(dāng)然，對(duì)于大疆來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)并不是其擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，也不是其主要的方向，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品依然占據(jù)大疆產(chǎn)品線核心位置。這與市場(chǎng)的成熟度有關(guān)。

目前航拍無(wú)人機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始在慢慢打開(kāi)，其中占據(jù)市場(chǎng)份額最大的大疆年銷售量已經(jīng)接近百萬(wàn)臺(tái)，而在農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，第三方數(shù)字顯示全國(guó)在使用的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)保守量在6000臺(tái)，普及率只有1%左右。相信在未來(lái)，當(dāng)這個(gè)市場(chǎng)更加成熟后，大疆將更多資源投入到農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)中，我們會(huì)在農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)上再一次看到大疆在技術(shù)上的誠(chéng)意。而且據(jù)雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))所知，目前大疆正在為MG-1S加入最新的技術(shù)，到明年正式開(kāi)賣(mài)時(shí)，我們會(huì)看到全新的MG-1S。