低容量无人机的自主部署作为大型农业喷洒系统的替代方案：从能源分析的角度来看

《IEEE Transactions on AgriFood Electronics》：Autonomous Deployment of Low-Capacity Drones as an Alternative to Large Agricultural Spraying Systems: An Energy Analysis Perspective

　　本文对比分析两种农业无人机系统（A：100L载重，B：2L载重+自充电）的能耗效率，基于物理模型研究瞬时功率影响。案例显示处理5公顷任务时，A系统能耗约为B的10倍。尽管B任务时间长，但其自主充电和持续作业能力支持在时效非关键任务中更节能，推荐小系统作为高效替代方案。

　　

摘要：

本文分析了两种不同农业无人机系统在喷洒除草剂过程中的能耗：一种是大型无人机（系统A），另一种是配备自充电站的小型自主无人机（系统B）。研究采用了基于物理原理的模型，重点关注瞬时功率。通过比较两种系统在喷洒相同面积除草剂时所消耗的总能量，分析了有效载荷和机体尺寸对能效的影响。案例研究以一架载荷为100升的大型无人机和一架载荷为2升的小型无人机为例，对它们处理5公顷田地的过程进行了对比。结果表明，大型无人机完成相同任务所需的能量几乎是小型无人机的十倍。文章还探讨了运行方面的权衡因素，如任务耗时。尽管任务持续时间较长，但由于小型无人机具备自主充电和延长运行时间的能力，且需要的人工干预极少，因此其运行可行性得到了保障。研究认为，在时间不是主要限制因素的长期任务中，小型自主无人机系统是更具能效的选择。