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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)
设计复杂度高(布局、配重、振动)
研发周期
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.md
  • 02-subsystem/电调系统PRD.md
  • 02-subsystem/遥控器系统PRD.md最紧急
  • 02-subsystem/机身结构系统PRD.md
  • 02-subsystem/动力电池系统PRD.md
  • 02-subsystem/喷洒系统PRD.md
  • 02-subsystem/避障系统PRD.md
  • 02-subsystem/操控App系统PRD.md
  • 02-subsystem/导航定位系统PRD.md
  • 02-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.md
  • 03-icd/飞控与遥控器接口.md最紧急
  • 03-icd/飞控与导航定位接口.md
  • 03-icd/飞控与避障系统接口.md
  • 03-icd/飞控与喷洒系统接口.md
  • 03-icd/遥控器与操控App接口.md
  • 03-icd/飞控与App远程接口(4G).md
  • 03-icd/电源系统与各子系统接口.md
  • 03-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)

菲航户外事业部产品知识库