AgriBusiness Global LIVE 探讨无人机的配方和进展
2025年六月26日 无人机在美国农业市场以及亚洲的应用正在呈指数级增长。 AgriBusiness Global 直播！无人机更新网络研讨会四位小组成员讨论了无人机的未来以及这一农业科技领域的具体制定机会。
562名注册参会者向我们的小组成员提出了几个问题。其中， 雷内·韩泽尔，农业技术总监兼全球高级专家 赢创， 和 Arthur Erickson，首席执行官/联合创始人 Hylio，解答直播参与者的疑问。
ABG：纳米或高性能液体能解决无人机喷雾问题吗？
雷内·汉泽尔（RH）： 在欧洲，我们已经在一些国家确认佐剂不含纳米技术。纳米颗粒存在危险。我认为这对无人机来说可能是一个未来的关键问题。
使用高性能液体是一种解决方案。一些具有多功能特性的产品不仅用于传统应用，也用于无人机。这里我要提到聚醚-三硅氧烷技术，该技术具有极低的水表面张力，因此具有优异的附着力和喷雾液滴的保持力，并且易于扩散，可以与控制漂移的物质混合。人们可以使用传统的混合技术，例如某些油或瓜尔胶、多糖等聚合物，也可以使用基于极低表面张力的不溶性液滴的先进技术。
ABG：无人机螺旋桨会导致漂移吗？
亚瑟·埃里克森（AE）： 无人机螺旋桨实际上减轻了漂移。这是因为它们的下洗气流将大部分颗粒向下推入目标作物，而不是让周围的风力或逆温将喷雾带走（即漂移）。
螺旋桨翼尖产生的涡流确实会使部分喷雾重新循环，导致部分颗粒暂时向上移动，但喷雾的总体行为仍然是向下进入目标作物。
ABG：脉冲宽度调制（PWM）对于漂移控制怎么样？
AE： 一般来说，无人机喷洒中还有许多其他因素对漂移行为的影响比喷嘴的 PWM 行为要大得多。
无人机的速度和高度对整体喷雾沉积性能有重大影响，喷嘴相对于转子的空间位置也非常重要（安装在更靠近转子轴中心的位置=更好的漂移控制）。
PWM 的作用在于，它能够持续产生特定大小的液滴。我们无人机的喷雾系统确实使用了 PWM 控制，但其整体效果仅仅是维持操作员设定的恒定压力和流量。我们恰好在系统中使用了 PWM 来实现这一点，但还有其他方法可以维持恒定的压力/流量，从而达到所需的液滴大小。
ABG：使用的农业无人机有哪些类型？
AE： 本质上，无人机有两种类型。
侦察无人机是相对较小的多旋翼、固定翼或垂直起降无人机系统 (UAS)，它们搭载 RGB 和/或其他类型的传感器，用于拍摄农作物进行分析。虽然我们之前没有推出过此类机型，但 Hylio 今年将推出一款名为 PHOTON 的无人机。
第二类是应用无人机。这类无人机体型相对较大，最大起飞重量从54磅（约23公斤）到500-600磅（约240-360公斤）不等，主要设计用于在规定时间内运送尽可能多的农业投入物。与飞机、直升机等传统方式相比，Hylio一直以来专注于此类产品，其AG和HYL系列应用无人机正是专注于此。
ABG：有哪些项目可以支持农场门口的持续培训？
AE： Hylio 已经建立了一个训练有素的经销商网络，提供付费的现场培训（在经销商处和客户处 - 价格可能有所不同）。
此外，Hylio 的软件中内置了模拟器工具，每位购买我们无人机产品的客户都可以使用，该工具几乎可以模拟我们产品工作流程的各个方面，这意味着操作员可以在实际操作之前，先在虚拟环境中规划和演练他们想要的任何类型的操作。对于我们的客户及其团队来说，这是一个非常有用的初始和持续培训工具。
ABG：你们是如何克服漂移问题的？为什么无人机不能在低空（例如 1 米高度）操作？
AE： 无人机可以在低空飞行，但我们的操作员通常避免这样做，因为这样会限制无人机的有效喷幅。喷幅呈三角形（想象一下圣诞树）；飞行高度在作物冠层上方约 10-12 英尺（约 3-4 米）通常可以保证你的喷幅有足够的空间和时间到达圣诞树底部最宽处（例如，我们的 ARES HYL-150 无人机，喷幅两端间距约为 30 英尺）。
正如之前的回复中提到的，如果使用得当，无人机的漂移控制得很好。首先，你仍然不应该在环境风速超过15英里/小时（约24公里/小时）的情况下施药，但你需要根据产品标签上的信息来选择（例如，许多除草剂要求在10英里/小时或更慢的风速下施药）。
大多数遇到无人机漂移问题的人，要么是在不合适的时间喷洒（正如刚才提到的，周围风力过大），要么是没有使用正确的参数。如果飞行高度过高，下洗气流可能会在到达作物之前消散，因此漂移风险会更高（通常，最大高度应保持在作物上方10-12英尺）。
此外，如果喷洒时飞行速度过快，下洗气流控制飘移的效果会减弱（通常情况下，为了获得最佳效果，喷洒速度应为 25 英里/小时或更低）。此外，有时人们选择的雾滴尺寸过小，更容易飘移，尤其是在高温可能引发逆温的情况下。通常情况下，喷洒雾滴的尺寸应选择在中等粗度范围内，即 250-400 微米左右。
RH： 对于漂移控制，可以使用用于地面应用的常规添加剂，这些添加剂基于聚合物，可增加喷雾液滴的拉伸粘度，并且可以
将膨胀的水膜保持在一起。
这里使用的聚合物包括瓜尔胶、黄原胶、多糖等。缺点是喷雾角度可能会减小。新技术基于聚醚-聚硅氧烷技术，利用表面张力极低的不溶性液滴，该技术常用于消泡剂技术，但也有使用聚甘油酯技术的专利。
这些产品能够更早地打破不断膨胀的水膜，从而形成更大的雾滴，使其不易漂移。如果这些雾滴中含有表面活性剂，能够更好地在叶片上扩散，从而增加喷雾液滴与叶片表面的接触面积，这可能是一个更优化的解决方案。
ABG：我在亚洲遇到的一个常见问题是，无人机无法有效控制榴莲和芒果等树木作物的生长，因为它们无法覆盖整个树冠。有没有办法解决这个问题，从而扩大无人机的应用范围？
AE： 如果您指的是幅宽不足以覆盖整个树冠，只需以适当设置的幅宽飞行即可轻松解决。如果树高 30 英尺（约 9 米），而您的无人机的有效幅宽只有 20 英尺（约 6 米），只要您在地面控制软件中将幅宽设置为 20 英尺或更短，您仍然可以覆盖 30 英尺（约 9 米）的范围。在这种情况下，我建议将幅宽设置为 15 英尺（约 4.6 米），这样两次飞行就能覆盖树的宽度，并且有一定的重叠，以确保适当的覆盖范围。
如果问题在于喷雾无法穿透到树冠下方的低层树叶，可以通过多种方式解决。通常，由于重力作用，更大、更重的雾滴穿透效果更好，但较慢的喷洒飞行速度也能使无人机在特定区域停留更长时间，从而为下洗气流的传播和扩散提供时间，使无人机能够将药液喷洒到远低于顶层的树叶上。
最后，如前所述，增加的流速加上较大的液滴通常可以确保有足够的液体流到较低的水平。
ABG：无人机技术距离识别害虫并进行点喷还有多远？例如，在果园里治疗蚜虫。
AE： 目前这已经可以实现，但我不确定目前是否有任何商业产品可以专门识别果园中的蚜虫。Hylio 已经支持处方图的采集，可以用于此类有针对性的应用，我们的许多客户也已经在做类似的事情了。
需要区分的是，通常使用单独的侦察无人机扫描作物并识别问题，然后让应用无人机跟进实际处理，这样更节省时间和资源。
话虽如此，让应用无人机本身进行扫描、识别问题，然后在一次飞行中实时喷洒所有药剂也是可行的。但这样做的电池效率不高，因为无人机需要携带有效载荷，并且在侦察过程中会消耗大量能量。
我认为在未来 2-3 年内，能够完成诸如识别蚜虫等任务的 OTS（现成）ML 模型的前景和选择将会增加，因此您将能够访问这些模型并将它们与 Hylio 无人机结合起来，做您想做的事情。
随着 Hylio 推出 PHOTON 侦察无人机并进军农学侦察垂直领域，我们将开始推出对客户有用的机型，但我无法透露是否/何时会推出专门针对蚜虫的机型。我们可能会先从更常见的应用无人机用例开始，例如针对玉米的真菌病害，例如焦油斑病。
ABG：无人机在战争中的使用情况如何？ 乌克兰影响农业无人机的发展吗？新技术、新功能、更低的成本？
AE： 这方面的技术发展大多面向战争应用，因此目前还没有太多直接应用于农业无人机的成果。不过，从财政角度来看，这鼓励了美国政府通过贷款和拨款项目加大对美国无人机公司的投资。如果这些项目获得资助，我们应该会看到美国方面开始更大规模地生产无人机，这几乎肯定会最终降低成本。
ABG：美国有没有可用于无人机的农业化学品数据库或清单？还是主要根据具体情况进行评估？
AE： 据我所知，目前没有一个中央数据库。审批主要基于具体情况。一般来说，在大多数州，任何允许通过传统空中方式（飞机或直升机）喷洒的物质，对于无人机来说也是合法的。无人机也必须遵守同样的空中标签规则。
ABG：有人用无人机控制蚊媒吗？如果有，具体操作方法是什么？
AE： 效果很好。通常情况下，用于蚊虫控制的投入物比传统的农业投入物喷洒的剂量要高得多，而且每英亩的剂量要小得多。这意味着，使用典型尺寸的无人机，每次飞行就可以处理几十甚至几百英亩的土地。
通常情况下，飞行高度比农业作业高得多，大约在离地面200-300英尺（约60-90米）的高度，每英亩土地喷洒大约0.25或0.5加仑的药剂，通常是细小的微粒（小于50微米）。如此高的飞行高度可以使药剂有效地扩散到广阔的区域。你也可以在水道中进行颗粒状蚊虫防治（通常用于控制幼虫）。这通常比乘船人工操作更快捷、更便宜。
ABG：对于超大型农场，我们如何弥补无人机油箱重新装填和更换电池所造成的时间损失？
AE： 这很简单，但还需要几年时间。我们正在努力实现系统的完全自动化，这意味着无需人工在场即可完成喷洒或照料操作。无人机将通过自动化基础设施自动充电和补充。一旦实现自动化，无人机就可以全天候工作，每天覆盖数千英亩土地，无需人工干预。即使是最大的农场，也只需几天就能通过这种方式完成服务。我们目前正在研发能够实现这一功能的产品，但可能要到2027年才能上市。此外，相关法规也必须进行调整，允许无人值守的作业现场。
ABG：在美国，哪些问题阻碍了种植者采用无人机应用？
AE： 具体到美国，我认为仍然相对繁琐缓慢的许可流程阻碍了许多潜在的采用者。虽然流程已经得到了很大改进，效率也提高了，但仍然显得杂乱无章、晦涩难懂、繁琐乏味。
如果能将这些许可证合并成一个总体适用、易于获取的许可证（类似于第107部分），那将大有裨益。目前，它被拆分成几个部分，例如第137部分、第107部分、44807豁免以及注册，这些部分加在一起有点难以处理。
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