课题来源与背景：本项目来源于2016年广东省省级科技计划项目农村科技领域公益研究与能力建设专项资金，项目名称“多旋翼无人机山地果园农药减施增效关键技术研发与示范”。本项目针对我省丘陵山地果园林果种植劳动力短缺、药液喷施效率低和地表面条件限制，当前的施药设备主要是手动式、背负式、担架式液压喷雾机，以手工操作为主，劳动强度大，成本高等问题，研制适合山地橘园农药自动高效喷施的成套技术和装备，应用先进的无人飞行器航空变量喷施技术解决作业范围小、药液施用量过多以及雾滴沉降命中率较低等问题，以促进柑橘产业持续健康发展。

    技术原理：本项目成果农用无人机主要由无人机飞控系统、无人机喷洒系统和无人机动力系统三部分组成。 性能指标： （1）采用六轴六旋翼结构，无人机载重能力>15L，无人机航迹误差<=0.2m，无人机水平速度，满载时>=6 m/s , 空载时>=10 m/s，额定负载15L（自来水），无人机爬升率，满载时>=0.5 m/s , 空载时>=1 m/s，无人机续航时间，满载>=10 m/s , 空载>=15 m/s，垂直爬升距离30m； （2）采用共轴双电机的设计，使喷施时的风场范围宽，为雾滴沉积提供好的下压风力，较少的雾滴漂移，喷施系统喷幅>=2.5m，喷施系统流量<=5L/min，喷施系统压力>=0.8MPa； （3）抗风能力：持续风<=5级，阵风<=6级； （4）雾化粒径范围：130~350 um。

    技术的创造性与先进性： （1）将无人机技术应用于气候多变的山地果园，实现稳定的飞行制导、避障和导航； （2）结合多波段反射光成像技术，利用多信息融合检测方法，通过引入一些新的数据分析与建模方法，提高山地果园作物生物量检测的有效性、准确率和稳定性； （3）研制结合数据库和逻辑推理技术的变量喷施管理专家决策系统，提出适合山地果园现场药液变量喷施的具体技术方案。

    项目所研制的多旋翼农用无人机在广东泽丰园农产品有限公司、广州市从化炬发水果专业合作社、广州市从化先一水果专业合作社、广州市荔鼎生态农业开发有限公司和广州市旭兴农业科技有限公司等公司开展了应用示范。研究成果在广东多个柑桔果园进行了测试，并得到多家果树种植公司的高度认可，如广州市从化华隆果菜保鲜有限公司等。该公司认为，本项目研发的多旋翼无人机山地果园农药减施增效关键技术，可以将果园环境数字化，可以方便了解果园环境变化，同时提高了提升我省果园病虫害防治水平，实现了作物所需药量和行进速度相适应的变量喷施技术,增强果园农业机械和植保的现代化发展水平，综合应用平台为果园的管理、防治等提供非常便利的服务。本项目很好的解决了传统山地果园人工喷药作业范围小、药液施用量过多和效率低等问题，显著提高了我省山地果园化学农药的喷施效率，大幅减少了农药的施用量，提升了我省果园病虫害统防统治的现代化水平。

    本项目成果相关技术获得2018年度广东省科技进步二等奖。