植保老司机畅谈“踩坑史” 前半生最头疼的事儿被隔壁老王解决了

来源:千寻时空 时间:2017-07-27 分享至:
[宇辰导读]精准定位服务在无人机喷药、土地监测、谷物精密播种、自动定位施肥、土地深松等领域都有着广泛的应用前景,“未来无人的肯定不止飞机,需要提供的服务也肯定不止是植保。”

凌晨4点,在一间破旧的小旅馆醒来。这个远在俄罗斯边界的东北小县城没有想象中的异域风情,房间里充满了廉价香烟的味道,而且因为不通风的缘故,空气也格外潮湿黏腻。

千寻时空/图 来源网络

此时,外面的一片忙乱提醒所有赖床的人要整装出发了。因为我们的无人机植保飞防服务队该去作业了。此时不禁庆幸自己只是个参观的看客,而不是一名真正的植保队员。

从县城到作业地块,我们开车足足走了3个多小时,进入田地的最后几公里,全是坑坑洼洼的泥地,小轿车根本无法通行,大家只好集中到大卡车上颠簸前行。

在无数飞手和技术人员看来,在植保作业的旺季,道路上的颠沛流离已是家常便饭,不过最让他们精神上“颠来倒去”的还是作业技术上的艰难突破。

“最人头疼的就是精准定位的事儿,简直困扰我前半生啊。”一位飞手的金句让所有人都随着卡车摇晃的节奏前仰后合。

不精准作业成全行业痛点 定位不准堪称细节中的魔鬼

到了田间地头,才发现前期的准备十分复杂,既要调试装备、规划航线,又要协调药剂、水、充电设备等,一切就绪,已近中午。因户外阳光太过炙热,会导致喷出去的药水大量蒸发,无法有效达到植物,不宜作业,大家只好午餐、休息,等下午2点以后才开始正式作业。

据介绍,目前市场上大部分进行植保作业的无人机为多旋翼机型,性价比高,适应性强,易操作。一架无人机搭载5-10公斤的药剂,可以按照既定航线进行喷洒,起降一次约5-10分钟。不间断作业的情况下一架飞机每小时可作业60亩。

听起来是不是十分完美?单纯按作业量来看,无人机的效率要比人工高几十倍,但世界上的事就是这样,细节中藏着的魔鬼会让一切美丽的东西迅速走样。

在现场看了才知道,无人机并不是从地头开始撒药的,而是有1-2米的空隙,这部分边界要等到整个地块都完成后,再进行专门作业,这叫“扫边”,是个很考验无人机飞行精度的问题。无人机电量不足或药剂喷完自动返航后,再次作业的续接也很容易造成麻烦。

因定位精度不足而存在的控制误差比比皆是,“比如每次作业规定好是4米的喷幅,但普通GPS的定位精度不足,传统磁传感器测量航向角的方式也很容易受到外部环境干扰,无人机的位置就可能偏出去6米多。”一位飞手表示,这就会直接导致重喷、漏喷,“重喷可能造成药害,漏喷更可能造成部分区域的植被飞防作业无效果,给农户造成严重损失。”

“不精准作业可说是所有植保人的大敌,喷洒技术和产品不成熟是一个方面,无人机的定位精准度不高也是直接原因。”回望和这一问题的交手,南京傲翼飞控智能科技有限公司(以下简称“傲翼”)产品经理陈程深有体会。

“一般植保无人机都是用普通的GPS导航定位系统,误差在1至5米,对航拍飞行来说,没啥问题,但对农业来说,误差太大了,理想的状态应该能在一张面巾纸上起降。”陈程一边说一边比划着,“就是说,固定好一张面巾纸,无人机的起降都能精准到这张纸上,这样才能保证植保无人机能够实现全自主作业。”

老司机畅谈踩坑引共鸣 既精准又方便的定位真那么难?

自2012年加入到傲翼团队,陈程就一头扎进了微小型无人机飞控研发领域,后来团队发现植保无人机的广阔用途,确定了以农业植保飞控开发为重点的发展方向。

傲翼在原有飞控产品基础上,结合农业植保应用,采用模块化设计,进行了大量硬件改型和算法调整,为开发出实验级飞控产品—BAT I代,公司团队进行了大量实地验证。

不过,不论是一开始做通用飞控,还是后来转战植保专用飞控产品,不精准作业都可说是陈程的“宿敌”。“不管是消费级还是工业级产品,精准起降与准确到达预定目标都是无人机飞控系统的基本要求,尤其是在测绘、植保等领域,精准定位就意味着精准生产,不精准作业那就可说是安全事故啊。”

植保无人机/图 来源网络

在一次与朋友的闲聊中,陈程无意听说了差分定位技术(RTK,Real Time Kinematic),那个时候国内企业采用这项技术的并不多。

“不过,我们注意到一个问题,应用这个技术,每次作业都需要在地面安放一个差分基准站,而一个站的成本就得大概1到2万,对初创企业来说实在有点多。”陈程表示,在后来的研发中,他们又很快发现了新问题,“因每次作业基站架设位置不同,空间绝对位置获取也会存在误差,这个误差在1到2米很常见。这就尴尬了!只要基站重新架设了,即便还在用同一个地块作业都要重新进行测量,并没有减轻田块测绘工作量,有效利用地块测绘结果。所以前两年,我们一直处于观望态度。”

找到能破局的“隔壁老王” 小企业为啥不借力解决大问题

陈程和他的团队深知,如果没有简单易得、成本低的高精准定位基础设施,凭借无人机行业一众小微企业的力量,是根本都无法改变现状的。直到2016年下半年,千寻位置走入陈程的视野。

“作为一家中国兵器工业集团和阿里巴巴集团合资成立的公司,他们不仅有资源,也有能力去做这个工作,这让我们看到了系统性解决问题的外部变量。”陈程认为,千寻可说恰好是为推广IoT产业而生的,“那感觉就是自己费了半天劲儿都弄不亮门口的路灯,隔壁老王一下就捣鼓好了,原来人家是专业电工。”

“千寻在全国29个省市范围建立了1450个卫星定位地基增强站,并可以互联网方式提供7*24小时高可用差分播发服务,这意味着厘米级精度位置服务像水、电一样成了公共品。”陈程表示,虽说在使用过程中还有问题,但一想到拥有千寻的账号就可免去随身携带移动差分设备的烦恼,你就会觉得这才是未来。

在集成了RTK差分模块和千寻知寸(FindCM)产品服务后,傲翼的植保飞控产品无论在作业效率还是作业质量上都有了巨大提升,重喷漏喷、断点续喷等问题都得到了一定程度解的决,更避免了对其他生物的次生灾害。

在陈程看来,精准定位服务在无人机喷药、土地监测、谷物精密播种、自动定位施肥、土地深松等领域都有着广泛的应用前景,“未来无人的肯定不止飞机,需要提供的服务也肯定不止是植保。”

“所以我老和他们(千寻)说,这市场大着呢,多给点力,大家都有奔头。”在陈程看来,为了不让下半辈子再被精准定位的事儿烦,肯定会催着千寻位置这样的公司加快技术迭代,“要么怎么叫生态效应呢,蛋糕要一起做才大哈。”

尴问尬答时间

问:到各地的农田去做测试么,面对的最大挑战是什么?

答:去过很多省份,河南、山东、安徽、湖北等,每个地方的农作物和地形都不一样。

不过最大的挑战,还是蚊子太多了,经常一身包,太痒了。

问:说实话,千寻位置的产品贵不贵?给傲翼产品成本带来的增幅是多少?

答:对这个我只说两句话,首先,两家合作提供给大家的可都是良心价啊。

第二,千寻这边要是能便宜一点,我们当然开心啦,大家也会开心是不是?

问:前半辈子千辛万苦,踩了这么多坑,有没有想过究竟是为什么?

答:如果不是为了现在(现在做飞控不赚钱),那肯定就是为了未来。我们认为精准定位才是是植保行业的技术趋势,我们看中的是这个前景,产品有技术优势才能占领市场先机。

问:最近很多人天天在朋友圈里晒飞机,对此你咋看?有啥感觉?

答:我一般都想在空调屋里坐着看,有时候也希望躺着看,也可以趴着看。

问:看的时候有什么感觉呢?

答:有啥感觉啊,主要感觉就是为了装逼,热不热啊。不过,又觉得万一无人机在高处可以多吸收一些热量,是不是人类就会凉快一点。啊,说着说着,都能把自己说感动了,先去哭会了,再见。。。

陈程

南京傲翼飞控产品经理。南京信息工程大学自动化专业,11年毕业后加入王伟博士的无人机实验室,一直到如今的傲翼飞控,从一开始的两三人的团队到目前的50人团队,致力于微小型无人机飞行控制技术的发展。

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