基于六轴多旋翼飞行器的赤眼蜂投放系统设计与试验

为更好地进行农作物病虫害防治,结合农业无人机和生物防治,设计了一种基于Hex-Rotor飞行器的赤眼蜂投放系统,实现赤眼蜂自主投放功能.首先,使用共轴双桨和旋翼系统的倾斜配置,对6轴多旋翼飞行器结构进行了改进,提高了系统的冗余性和可靠性,整个系统满载9 kg,以10 m/s的速度可飞行超过20 min;然后,利用带有扩张状态观测器和快速微分器的反步控制算法,使系统在投放干扰和外部风扰共同作用下,能够很好地完成轨迹跟踪飞行任务.最后,设计了专用的赤眼蜂投放装置,配合GPS和Google earth地图,实现赤眼蜂自主投放功能.在实际试验中,投放系统投放速度超过9 700 m2/min,飞行投放覆盖率100％,赤眼蜂孵化率75.81％.试验证明,该系统可以稳定可靠地完成赤眼蜂的投放工作,投放效率和经济效益方面表现良好,可以实现无人机自主生物防治.