北京壮龙无人机科技有限公司

一、企业简介

壮龙无人机是一家集无人机飞行控制器、无人机整机及周边产品设计、研发、生产、销售及服务于一体的国家高新技术企业。首创以燃油为动力的多旋翼无人机技术,突破了多旋翼飞行器多个发动机同时调速控制的技术难关,催生了世界首款和国内唯一油动直驱多旋翼无人机,是国际工业级无人机行业的引领者。

壮龙科技自2010年起组建研发团队以来,聚集了国内著名航空院校及科研院所的优秀人才,并邀请多名国内顶尖飞机设计专家参与,共同打造一支素质高、业务精的自主研发团队,现有员工110余人,其中,国家千人计划特聘专家1人,教授和教授级高级工程(经济)师4人,从事研究开发人员全部具有大学本科以上学历和学位,博士和硕士研究人员10余人,从事产品研发及科技人员占员工总数55%以上。

截止目前,壮龙科技产品已通过ISO9001质量体系认证,公司拥有完全自主知识产权41项,其中授权专利20项,受理21项,软件著作权4项,注册商标8项。荣获第二届中国军民两用技术创新应用大赛全国十强,第二届中国军民两用技术创新应用大赛二等奖,第二届中国军民两用技术创新应用大赛优胜奖,第六届中国创新创业大赛(辽宁赛区)暨第五届辽宁创新创业大赛三等奖,2017 中国沈阳海智创新创业大赛金奖荣誉称号。

二、技术和产品介绍

“大壮”油动直驱六旋翼无人机

该产品为首款油动直驱多旋翼无人机,具有载重大、长航时、易操作、高安全的优点。其最大载重达到100公斤,最大航时为1小时(满载)—4小时(空载),突破了电动无人机30分钟的续航极限。同时,其采用油动直驱形式,避免了复杂的机械结构,具有很高的可靠性,以及低廉的购买、使用、维护成本。“大壮”无人机实现了机身、飞控、螺旋桨、供油系统等主要部件的全自主研发,已研发了农业、物流、警用和军事等多款产品,已获得了国内外数量众多的订单。

主要技术参数:

项目

参数

备注

轴距

1.9m

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包装箱尺寸

2.3m*2.1m*1.05m

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旋翼数量

六旋翼

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旋翼直径

32寸

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发动机排量

170cc排量

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启动方式

电启动

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燃油

92#汽油

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油箱容积

30L

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药箱容积

60L

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电池

6S 22000mAh

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续航时间

空载2h,满载1h

实测,有剩余油量5L 。

最大起飞重量

150kg

不同季节、环境、地点有差异。

载重

60kg

无人机能够完成基本的飞行功能,动作流畅、平稳,操纵性好。

机架材质

航空铝合金

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作业高度

4m~12m

不同作物有差异,例如:棉花4m,水稻8~12m。

作业喷幅

8 m~15m

柑橘6m~10m,向日葵8m,喷幅可以达到15米,为保证作业质量不同作物有差异。

最大飞行高度

海拔1600m

察尔左旗,海拔1600m,载重10kg,2017年5月,实测。

巡航速度(最大)

12m/s

40 km/h ~45km/h,实测。

作业飞行速度

3 m/s~10m/s

例如:柑橘3 m/s,水稻5~8 m/s。

最大飞行速度

15m/s

50 km/h~55km/h,实测

喷头数量

6个

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喷头流量

2.4~6L/min

6个,选用不同喷头流量可调

水泵功率

60w

标配60w,可选配80w。

防治效率

4~8亩/分钟

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工作温度

-20℃~+40℃

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悬停精度

0.5m

RTK可选,厘米级精度

作业半径

5km

农业作业情况(空载飞行2h,12m/s巡航速度,飞行距离可达86.4km)。

飞行模式

自主飞行模式&手动飞行模式&GPS模式

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避障功能

手持GPS打点避障

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遥控器

14通道,2.4GHz

Futaba遥控器。

航线规划

地面站规划

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起降方式

垂直起降,包括手动起降和一键自主起降

成功演示。

抗风等级

6级

作业最大3~4级风,风大影响药物喷洒效果。

通讯中断保护

关闭遥控器信号,飞行器能够自动返航

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卫星丢星提示

地面站可视报警内容

卫星数量太低报警提示(可加功能)。

油量显示和低油量告警

地面站油量显示,当油量显示低于10%时,地面站能够显示告警图标和发出告警提示音

(可加功能)。

三、核心技术

1.完全自主研发多油机协同飞行控制系统,使无人机各部分兼容、协调和统一,真正实现全自主研发;

2.采用汽油发动机而非电机作为动力,极大地延长航时增大载重,并通过自主电喷/点火器控制技术解决了发动机响应速度和控制精度的难题,实现了精准控制无人机的航姿、位置和高度;

3.自主旋翼设计技术使螺旋桨的拉力和效率均高于市面上的通用桨;

4.地形跟随、任务报告、自主飞行、自动规划等功能增强无人机适用性。

该产品可一键式起降、自主飞行、仿地形飞行,操控简便安全;便携式折叠机臂、7级抗风、高强度航空硬件、应急响应等特点,具备超强的环境适应能力,旋翼设计、规划导航和自主电喷/点火器控制等技术均达到世界一流水平,是目前世界上最理想的多发油动多旋翼无人机技术解决方案。

四、应用领域

该产品可广泛应用于农林植保、物流运输、警用巡逻、国防军事、打击反恐、护林防火、应急救援、航拍航摄、架线巡线、遥感测绘、缉毒缉私、环保监测、电力巡线等诸多领域,开创了国内重载长航时多旋翼无人机时代新纪元。目前是国内唯一可市场化销售的油动多旋翼无人机。

五、应用案例

1.农业方向

1.1 应用案例一:新疆·五家渠   喷洒棉花落叶剂案例   2017.9-10月

基本情况:9、10月份临近棉花收获的季节,此时播撒棉花落叶剂起到催熟、枯叶的作用,壮龙科技生产的油动直驱多旋翼无人机“大壮”在五家渠、昌吉、多个兵团等多地进行农业无人机喷洒落叶剂的作业,为实现接下来的机械化收割棉花做准备。

作业难点:地块大、要求短时间内完成植保作业、棉花作物秆茎高、叶片密集、药物需附着到叶片正反面甚至根部。

解决方案:“大壮”植保机大载重、长航时的特点,可实现一次性载40-60kg药物播撒,大大节省了无人机往来换药的时间,使作业效率大幅度提升。由公司所自主研发的螺旋桨配合发动机快速旋转带来的强大下压风场,可以在飞行过程中将棉花叶片卷起、将药液喷洒到叶片正片面及根部,使药液附着率更高,药效更好。

作业数据:飞行高度-距作物顶6米     喷幅-8米   

亩着药量-1升          飞行速度-6米/秒

作业效果:下面两张为喷洒落叶剂前后对比图片

图片31.jpg  图片32.jpg

1.2 应用案例二:广西·桂林  喷洒柑橘防治红蜘蛛案例 2017年8-10月

基本情况:广西是柑橘种植大省,在整个种植过程中,喷洒药肥次数将达到30余次,以前用人工喷洒效率低、容易造成喷洒人员药物中毒。“大壮”植保机于8月份到达广西,进行柑橘红蜘蛛防治,并克服了山地地形作业难度,完成了种植户们对柑橘喷洒既高效又高质的要求,针对红蜘蛛的杀虫率可达80%以上。

作业难点:柑橘树木高、叶片密集、施药次数频繁、红蜘蛛经常集体突发、山地地形作业喷洒难度大。

解决方案: 60kg大载重、1-4小时长航时,使“大壮”毫不费力地完成最基础的负载爬坡任务。精准定高、地形跟随功能,能自如应对高低变换的地形,与植株顶部保持一定的相对高度,实现喷洒均匀。强大下旋风场,可以翻动茂密的叶片、具有强穿透力且防止药液漂移,将药液均匀地喷洒在叶片之上。强抗风能力,使无人机在高空中载重情况下平稳飞行。

作业数据:飞行高度-距作物顶7米     喷幅-4米   

亩着药量-3升          飞行速度-2米/秒

作业效果:下面两张图分别为喷洒作业场景及喷洒后水敏试纸效果,雾滴越细密表明雾化及附着效果越好。

图片33.jpg  图片34.jpg

2、拓展应用

2.1 物流运输:在乡村物流领域已经与京东合作,现已进入试运行阶段,主要解决偏远农村物流运输难进入、成本高的问题。

2.2 警用消防:在森林消防及高楼消防中都有相关应用,森林消防无人机搭载图传系统及灭火装置,即可实现随时监控火情随时采取灭火措施。高楼消防无人机可解决目前高层建筑云梯无法到达区域的灭火问题,还可担任指引、物资投递等功能。目前,这两款消防类无人机正在进行严密地测试。

2.3 军事应用:可应用于物资运输、空中武器发射、集群打击、通讯中继等多种用途,目前已参加多次军事演习。