农业无人机PRD项目总纲
项目背景
公司处于农业无人机项目早期阶段,已完成首飞(可行性验证样机),正在搭建完整的PRD体系。
产品对标:大疆 T100 农业无人机
关键节点:2025年10月,交付约100台样机给种子用户进行田间测试
种子测试目标:验证整机能用、安全、喷得好(结构强度、喷洒效果、安全保护)
技术架构
| 子系统 | 备注 |
|---|---|
| 机身结构 | 首台样机已完成首飞,正在进行测试 |
| 能源系统 | 包含电池(含BMS)与充电机 |
| 飞控系统 | 包含飞控硬件与软件;硬件基于PX4架构,软件基于PX4进行二次开发 |
| 电调系统 | 包含电调硬件与软件,FOC控制算法 |
| 导航定位 | 飞控内置EKF算法,外接RTK基站(参考D-RTK 3) |
| 避障系统 | 涉及激光雷达、毫米波雷达、视觉避障 |
| 感知融合 | 包含四目视觉、毫米波雷达、激光雷达等组合感知 |
| 遥控器系统 | 包含遥控器硬件与软件;关键路径,SRRC认证周期2-3个月 |
| 操控App | 运行于遥控器Android系统,界面参考大疆农业App |
| 喷洒系统 | 水泵、流量控制、喷头雾化、管路系统 |
| 云平台 | 远程设备管理、遥测中继、OTA固件升级 |
通信协议:MAVLink + 自定义专用协议
遥控器外形:参考DJI RC Plus 2,板卡器件选型自研
App界面:参考大疆农业App(沿用用户习惯)
整机构型说明
当前构型:四旋翼(Quadrotor)
我们当前采用四旋翼(4臂单桨,4电机),而非对标T100的4轴同轴双旋翼(4臂,每轴2电机,共8电机)。
选择四旋翼的主要考量:
- 成本:4个电机+电调 vs 8个(T100为4轴同轴双旋翼,每轴2电机),硬件BOM成本大幅降低
- 设计难度:四旋翼机械结构、动力匹配、调参成熟度远高于同轴双旋翼,研发周期更可控
- 种子用户阶段:100台验证机优先验证作业逻辑和喷洒效果,冗余容错需求不是第一优先级
四旋翼 vs 同轴双旋翼 权衡分析
| 维度 | 四旋翼(当前,4臂单桨4电机) | 同轴双旋翼(T100方案,4臂双桨8电机,未来) |
|---|---|---|
| 硬件成本 | 低(4套动力) | 高(8套动力) |
| 设计复杂度 | 低 | 高(布局、配重、振动) |
| 研发周期 | 短 | 长 |
| 单电机失效容错 | 无(失一即坠) | 有(失一可降级飞行) |
| 有效载重/效率 | 较低 | 较高(冗余桨盘面积更大) |
| 噪音与振动 | 较大 | 较小(桨盘分散) |
| 监管/认证风险 | 无差异 | 无差异 |
关键法规约束
国务院令第761号《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》:
- 农用无人机最大起飞重量 ≤150kg 可享受大量豁免(无需操作员执照、无需飞行活动审批)
- 超过150kg归为"大型"无人机,需要民航局适航审定
- 大疆T100 满载喷洒重量卡在148-149.9kg精准踩线,我们的产品同样需卡在150kg以内
GB46761—2025 / GB46750—2025(2026年5月1日起强制实施):
- 所有民用无人机须完成实名登记与激活,未登记设备无法飞行
- 飞行过程须具备远程识别功能:开机后每秒向监管平台上报身份标识、实时位置、飞行速度等数据
- 硬件须内置蓝牙/Wi-Fi或蜂窝/卫星识别模块,飞行记录自动存储120小时以上且不可手动删除
- 过渡期:2026年12月9日前,存量机型须完成识别模块加装;2027年6月1日前,所有设备须完成补登记激活
备注:澳大利亚暂无远程识别强制要求,出口澳洲型号可不配置该模块。
T100关键参数(对标基准)
来源:《T100用户手册v1.2》
| 参数项 | T100数值 |
|---|---|
| 空机重量 | 73 kg |
| 最大载重 | 75 kg(含电池) |
| 最大起飞重量 | 148.9 kg |
| 旋翼数量 | 4轴同轴双旋翼(每轴2电机,共8电机) |
| 单次作业面积 | 约16-20亩/次(75L水箱) |
| 最大飞行速度 | 10 m/s(作业速度7 m/s) |
| 悬停时间(满载) | 6.1 min |
| 防护等级 | IP67 |
| 作业宽幅 | 12 m(有效) |
| 流量范围 | 8-20 L/min |
| 配套遥控器 | RC Plus 2(7.02寸屏) |
| 配套定位 | D-RTK 3(农业版) |
| 充电器 | C12000(12kW智能充电器) |
PRD文档体系架构
完整文档清单
Tier 0
00-executive/产品执行摘要.md
Tier 1
01-master-prd/总体产品需求文档.md
Tier 2 — 子系统PRD
02-subsystem/飞控系统PRD.md02-subsystem/电调系统PRD.md02-subsystem/遥控器系统PRD.md← 最紧急02-subsystem/机身结构系统PRD.md02-subsystem/动力电池系统PRD.md02-subsystem/喷洒系统PRD.md02-subsystem/避障系统PRD.md02-subsystem/操控App系统PRD.md02-subsystem/导航定位系统PRD.md02-subsystem/云平台系统PRD.md← 新增02-subsystem/感知融合子系统PRD.md← 新增
Tier 3 — 接口控制文档
03-icd/飞控与电调接口.md03-icd/飞控与遥控器接口.md← 最紧急03-icd/飞控与导航定位接口.md03-icd/飞控与避障系统接口.md03-icd/飞控与喷洒系统接口.md03-icd/遥控器与操控App接口.md03-icd/飞控与App远程接口(4G).md03-icd/电源系统与各子系统接口.md03-icd/感知融合与飞控接口.md← 新增
模板
04-templates/子系统PRD模板.md
需求编号体系
格式:[系统缩写]-[类型]-[序号]
| 前缀 | 含义 |
|---|---|
| SYS | 系统级需求 |
| FC | 飞控 |
| ESC | 电调 |
| RC | 遥控器 |
| AF | 机身结构 |
| PS | 动力电池 |
| SP | 喷洒系统 |
| OA | 避障系统 |
| APP | 操控App |
| NAV | 导航定位 |
| CP | 云平台 |
| ICD | 接口定义 |
类型:F=功能需求,P=性能需求,S=安全需求,C=合规需求,I=接口需求
示例:RC-F-001(遥控器功能需求第1条)、ICD-02-I-005(飞控↔遥控器接口需求第5条)
