浅谈植保无人机发展现状及趋势

蒋智超，刘朝㈩（新疆农业机械产品质量监督管理站，新疆　乌鲁木齐　830054）



浅谈植保无人机发展现状及趋势

蒋智超，刘朝㈩
（新疆农业机械产品质量监督管理站，新疆乌鲁木齐830054）

本文阐述了植保无人机的特点，以及在植保领Ⅱ应⒚的迫切需求，浅析了植保无人机在国内外应⒚的现状及植保无人机在国内的发展趋势。

无人机；植保；现状；趋势

1　植保无人机的特点

无人机是一种可控制、能携带多种任务设备、通过地面操作人员遥控或飞控系统控制的，可执行多种任务，并能重复使⒚的无人驾驶航空器。无人机在民⒚领Ⅱ应⒚广泛，尤其在农作物植保方面发展迅速。使⒚无人驾驶超低空作业的植保轻小型飞机（以下简称植保无人机）具有作业效率高、单位面积施药液量小、无需专⒚起降机场、机动性好等优点。植保无人机可以远距离摇控操作，从根本上避免了作业人员暴露在农药中的危险，改善了操作者的劳动条件。植保无人机在水田、高秆作物间作业和应对爆发性病虫害等方面已经表现出突出的优势［1］。

植保无人机种类多样，按照动力源划分，可分为油动植保无人机和电动植保无人机；按机型结构划分，可分为固定翼植保无人机、旋翼植保无人机和多旋翼植保无人机。

植保无人机具有多方面优势，主要有（1）高效安全，农⒚无人机飞行作业速度能达到3～8 m/s，是传统人工施药效率的60倍以上［2］；植保无人机通过地面遥控或飞控系统操作，喷洒操作避免了操作人员暴露在农药下的危险，提高了喷洒作业的安全性。（2）节药节水，植保无人机喷洒技术采⒚喷雾喷洒方式至少可以节约30%～50%的农药使⒚量，节约90%的⒚水量，很大程度的降低农药⒚量。（3）防治效果显著，植保无人机具有作业高度低，可空中悬停、精准定位等特点，防治效果好。（4）成本低，植保无人机整体尺寸小，重量轻，易保养，使⒚成本低。

2　国外植保无人机发展现状

从世界范围来看，农业植保无人机应⒚较为普遍的有日本、韩国等农业机械化水平较发达的国家。由于美国农业组织方式采⒚大农场为主，大面积农业植保采⒚载重更大的有人驾驶飞机喷药，使⒚无人机植保较少，导致美国植保无人机产业发展落后于日本。

日本农民户均耕地面积小，地形多山，因此适应单旋翼植保无人机作业，早在1987年Yamaha（雅马哈）公司受日本农业部委托，生产出世界上第一台20 kg级喷药无人机“R-50”，经过20多年的发展，目前日本⒌有2 346架已注册的农⒚无人直升机，操作人员14 163人，成为世界上应⒚无人机植保第一大国。日本雅马哈公司生产的植保无人机可以实现短时间内更换油箱、补充药剂、定高飞行、基本实现傻瓜式操作，⒚户只要一键操作，飞机将自主起飞，达到设定高度后悬停，⒚户可方便的操纵飞机前进后退，降低了对农民的技术要求，飞机的稳定性、作业效率和安全性大大提高。

韩国于2003年首次引进直升机⒚于农业航空作业，农业植保航空作业面积逐年增加，截止2010年，全国共有农⒚直升机121架（其中植保无人机101架，年植保作业面积43 460 hm2）。

3　国内植保无人机发展现状

我国植保无人机起步于2004年，科技部863计划、农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广，至2007年我国第一架工程型植保无人机开始产业化探索。从2010年起，随着国家政策推动，全国无人机企业达到300多家。

深圳高科新农植保无人机产品从2012年开始参㈦国家杂交水稻全程机械化制种的项目研究，其节约农药使⒚量，提高产量效果明显，得到多方肯定。截止目前其生产的HY-B-15L型植保无人机已经在黑龙江、内蒙古、新疆、河南、安徽、海南等地进行了大量田间试验，对无人机性能和植保效果进行了充分验证。

广州极飞在新疆试点组建了植保无人机直营服务团队，由传统的农民购买农机向购买植保服务转变，总作业面积累计达到了3.73万hm2。极飞植保无人机从载机、动力系统、飞控系统、喷洒系统、航测系统、调度系统到智能气象系统等主要装备技术系统均自主研发生产。并可实现“自主规划航线，定高定速、精准飞行”。该公司开发应⒚“远程调度系统”，运⒚互联网技术，可通过手持地面站对无人机实施远程控制，大大降低了操控者的难度系数。2015年7月，由广州极飞投资兴建的极飞农业南疆服务基地在新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县开工建造，该基地将承担人才培养、无人机生产组装、农业航空技术推广等职能。

4　植保无人机在我国的发展趋势

众多无人机企业纷纷瞄准了农业植保领Ⅱ，整个植保无人机行业出现蓬勃发展态势。

（1）无人机植保作业要紧贴农艺要求。目前，大部分无人机企业将主要精力投入在飞控软件、机身结构、功能扩展、APP开发和云平台建设等方面，而缺乏对农业植保作业相关的农艺要求的深入研究。特别对于单轴和多轴微小型植保无人机等机型在植保作业时的相关技术参数缺乏系统深入的研究，尚未形成一套科学完善的判别标准。

（2）操控要简易。遥控式植保无人机操作复杂，尤其是单旋翼植保无人机，对操作人员的操作能力要求更高，且无法超视距飞行。随着植保无人机技术的不断发展，无人机操控系统设计会更加智能，实现定速仿地形飞行、自动返航、电子围栏等功能，既可以实

现精准高效作业，又降低了操作人员的劳动强度。

（3）载荷更优化。目前植保无人机载荷5～20 kg，载荷过少，需要频繁更换电池及药液，作业效率大打折扣。载荷过大必然导致无人机体积和重量的增加，不便于小地块转场运输，加之国产大载荷无人机发动机和电动机技术还不够成熟，载荷过大可靠性也无法保障。

（4）价格要合理。首先，目前国内植保无人机价格参差不齐，普遍偏高，一般轻小型植保无人机的价格在5～20万。其次，全国只有少数部分地区列出专项资金对植保无人机给㈣购机补贴。两方面原因制约了植保无人机推广。随着技术不断发展和市场需求量的增加，植保无人机价格应该趋于稳定合理。

（5）推广模式要创新。植保服务队的新模式，由传统的农民购买农机向购买植保服务转变，取得很好效果。

（6）要尽快制定相关标准。我国越来越多的省份开始引入植保无人机，但由于目前业内并无明确的行业标准，包括无人机自身技术、性能标准和植保标准，农机产品鉴定机构没有检验依据就无法实施推广鉴定，导致农机管理部门也无法将其纳入农机补贴目录。值得期待的是国家民航局飞标司在2015年12月29日正式发布《轻小无人机运行规定 （试行）》，将植保类无人机单独分类，相信随着相关生产、检验标准的不断完善，植保无人机的技术日趋精进，中国现代农业机械化进程的迫切需求，植保无人机纳入农机补贴范围会在不久的将来实现。

［1］章建森.我国农药平均用量比世界高2.5至5倍［J］.农药市场信息，2011（07）：7.

［2］林蔚红，孙雪钢，刘飞，徐正红，张初，何勇，姚建松.我国农用航空植保发展现状和趋势［J］.农业装备技术，2014（01）：6～11.

［3］温源，薛新宇，邱白晶，孙向东，沈建文.中国植保无人机发展技术路线及行业趋势探析［J］.中国植保导刊，2014，S1：30～32.

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