植保无人（rén）机的主要任务（wù）是装（zhuāng）载农药进（jìn）行喷洒（sǎ）作业，农药载重量（liàng）是提（tí）高航空（kōng）植（zhí）保作业（yè）效（xiào）率至关重要的（de）因（yīn）素。从技（jì）术上讲，植保（bǎo）无（wú）人机的农（nóng）药载（zǎi）重量取决于其动力分系统的设计，而无人机的（de）升（shēng）效是动力分系统设计时最为重要的技术（shù）指标。
无人（rén）机（jī）的（de）升效定义为（wéi）总（zǒng）升力与（yǔ）总功率的比值。与之相区别，单轴（单个旋翼）的升力与功率的比值称为（wéi）桨效。作（zuò）为多旋翼无人机而言，无人（rén）机（jī）升效是多个单轴桨效的合成（chéng）。设（shè）计步骤如（rú）下：
一、设计桨（jiǎng）效（xiào）。
第一（yī）步，确定单轴升力。单轴升力＝ 损耗补偿（cháng）系数（shù）×最（zuì）大（dà）起飞重量（liàng）／旋（xuán）翼个（gè）数（shù）。损耗补偿系数是为弥补多轴合成升力的损失（shī）设定的，是一个（gè）经验（yàn）值，需要通过大量的试验（yàn）数据综合归纳得出。
第二（èr）步，设（shè）计螺旋（xuán）桨形（xíng）状。根据单（dān）轴升力、多旋翼结构尺（chǐ）寸等因素，设计（jì）螺旋桨的参数，主要包括：螺旋桨叶（yè）数、螺旋（xuán）桨直径、螺旋桨螺距、螺（luó）旋桨材质等。多旋翼（yì）是（shì）定螺距桨（jiǎng）型，设计（jì）相对（duì）简（jiǎn）单一些。从设（shè）计桨（jiǎng）效角度，桨型设计要充（chōng）分考虑与驱动电机的转（zhuǎn）速相（xiàng）匹配（pèi）。
第三步，设计驱动电机。根据桨（jiǎng）型气动力参数，设计驱动电（diàn）机的各项参数，主要包括：电机额定功率、电（diàn）机额定（dìng）转速、电（diàn）机最（zuì）大转速、电机额定扭矩、电机最大扭矩、电机（jī）功重比等。多旋翼（yì）是以各个螺旋（xuán）桨转速来控制（zhì）升（shēng）力的，因此重（chóng）点围（wéi）绕转速来（lái）设计驱动电（diàn）机（jī）各（gè）项（xiàng）指标，对提高桨效是（shì）非常重要的。
第四步（bù），检验桨（jiǎng）效。将设计（jì）好的（de）螺（luó）旋桨（jiǎng）和驱动（dòng）电机组合成实验（yàn）样机，就可以在检验（yàn）台上进（jìn）行（háng）桨效的试验工作了。检验台要求较（jiào）简单，只要能容易固定实（shí）验样机，并检（jiǎn）测出实时升力，以（yǐ）及同时的供（gòng）电电流等（děng）参数即可。不断加大电机的转速，升力和电流（liú）都会上升，记录升力和（hé）电流的（de）关（guān）系（xì）曲线，将可换算成（chéng）实验样机的升力和桨效关系曲线。检验（yàn）升力（lì）和桨效关系曲线，可清楚得出实验样机在给定设计升力范围内的桨效关系（xì）。
重复第二步（bù）到第四（sì）步，反复（fù）调整（zhěng）桨型（xíng）、电机各参（cān）数的设计，检验各种实验样机的升力和桨（jiǎng）效关（guān）系（xì）曲（qǔ）线（xiàn），从而选择出最（zuì）优化的桨效（xiào）设计实验样机，并将其（qí）升力和桨效关系曲线（xiàn）作为下（xià）一步设计的（de）技术参数依据。
二、设（shè）计飞控。
多旋翼无人机是（shì）一种欠（qiàn）驱动系（xì）统（tǒng），无人机（jī）实时状态的6个自由度，完（wán）全依靠（kào）多（duō）个旋翼产生的升力来进行调整控制。因此，多旋（xuán）翼无人机的升效取决于多（duō）个（gè）旋翼单轴桨效的合成效率，同时（shí）受到无人机飞行状态的（de）极大影响（xiǎng）。多（duō）旋翼的飞（fēi）行状态控制对（duì）提高（gāo）无人机升效（xiào）具有十分重要的作（zuò）用（yòng）。
多旋（xuán）翼植保无人机作业飞（fēi）行要求相（xiàng）对比较简单，一般要求（qiú）等高（gāo）、直线、匀速飞行，起降需（xū）要缓速平稳，抗风（fēng）能（néng）力在五级以下。根据植（zhí）保作业的特点，有效设计飞控，可较（jiào）好地提高无人机（jī）的（de）升效。
为（wéi）提高升效设计（jì）飞（fēi）控分（fèn）为两个层面：飞控算法层面和飞（fēi）控应用层面。
飞控（kòng）算法层面（miàn）：这部分过于专业，也非（fēi）常（cháng）复杂，涉及飞控的核心算法（fǎ），一（yī）般的飞控厂（chǎng）家没有能（néng）力（lì）在此层面上设计研发，在此不加赘述。但设计原则应该是明（míng）确的，就是要依据桨效（xiào）参数，结合植保作业（yè）特（tè）点，限定制约“过激”的飞行状态，使能量（liàng）有效用于简（jiǎn）单的植保作业飞行动作上。
飞控应用层（céng）面：可为植保无人（rén）机（jī）飞行设置（zhì）一些限定条件。在无人机（jī）起降阶段，限定起降速（sù）度和加速度；在（zài）植保作业阶段，限定最大速度，限定（dìng）加减速时的最大加速度。这些限定也同样是为（wéi）了限定制约“过激”的飞行状态，提高（gāo）植保作业（yè）的升（shēng）效（xiào）。
三、设计效果（guǒ）预（yù）期。
无（wú）人机（jī）升效的提高，节能效果（guǒ）明（míng）显。我们对最大起（qǐ）飞重量35KG，有（yǒu）效（xiào）载药10KG的多旋（xuán）翼植保机进行过（guò）测试，平（píng）均升效只有（yǒu）3.5KG/KW。究其原因，主要是使（shǐ）用的全是航（háng）模电机和航模飞控，不（bú）是（shì）为植（zhí）保无（wú）人机专（zhuān）门设计，桨（jiǎng）效本身（shēn）就不高，飞控（kòng）对桨（jiǎng）效的合成效率也不（bú）高。经过设计试验，我（wǒ）们（men）将（jiāng）平均升效提高到7KG/KW以上，升（shēng）效（xiào）提高了（le）一倍，最直接的效果就是完成同（tóng）样的植保作业（yè），电池（chí）节（jiē）省了一半容量。目前，电池是植（zhí）保作业成本（běn）的制约因素，减（jiǎn）少了电池成本（běn），使无（wú）人机植保更加（jiā）贴（tiē）近实际应用。
无人机升（shēng）效的提高，减少了机体内电磁干扰（rǎo）。升效提高，节省了电能消耗，电池供电的电流（liú）相对有较（jiào）大（dà）的减小，从（cóng）而（ér）使在狭（xiá）窄（zhǎi）机体内通过大电流（liú）的导（dǎo）线辐射出的（de）电磁干扰下降（jiàng），这对提高飞控系统（tǒng）的稳定性十分有利。
无人（rén）机升效的提（tí）高，增加了植保无人（rén）机操控的稳定性。为提高升效，飞控根据植保作业的特（tè）点，进行了限定制约“过激”飞行状态的设计，这实际（jì）上起到了（le）操控的增稳作（zuò）用。对于植保无人机操控手来讲，提高了可操控性（xìng），减少了（le）植保（bǎo）作业的劳动强度。（来源民用无（wú）人机市场开发；原创作者林建）
图示：劲鹰植保无人机（jī）
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