我国植保无人机的应用前景

◎易建贵（广西农机鉴定站 530001）



我国植保无人机的应用前景

◎易建贵
（广西农机鉴定站 530001）

针对植保无人机迅速发展的新形势，分析植保无人机在农业领域的应用优势、发展应用所面临的问题，探讨我国植保无人机的发展应用前景。

植保无人机；飞行控制系统；发展前景

引言

近年来，我国农村劳动力大量转移，农户承包土地的经营权流转明显加快，土地适度规模经营方兴未艾，在新的形势下，一大批新型农业机械正在涌现。植保无人机作为现代植保最前沿的技术，以其作业灵活、可远距离操控等众多优势，迅速引起了农业部门和广大种植户的关注。植保无人机，是指用于农林植物保护作业的无人驾驶机，由飞行平台、飞行控制系统、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。由于植保无人机体积小、重量轻、运输方便、可垂直起降、飞行操控灵活，对于不同地域、不同地块、不同作物等具有良好的适应性，因此不管在我国北方还是南方，丘陵还是平原，大地块还是小地块，植保无人机都拥有广阔的应用前景。

一、植保无人机的应用优势

（一）高效安全。植保无人机飞行速度快，规模作业能达到每小时4～10hm2，其作业效率是普通地面植保机具的8倍，是传统人工作业的30倍以上，尤其在水田作业、高秆作物和应对爆发性病虫害等方面有突出的优势。植保无人机通过地面遥控或GPS飞控操作，喷洒作业人员远距离操作避免暴露于农药下的危险，提高了喷洒作业的安全性。

（二）节约水药，降低成本。

研究显示，采用背负式喷雾器施药方法得当的情况下，农药有效附着率也只能达到15%左右，这就意味着大量的药液被浪费掉，流失到土壤、水体和空气中，由此对环境造成了严重污染。植保无人飞机采用低量喷雾技术，雾滴小、喷布均匀，至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，很大程度的降低资源成本。

（三）防治效果显著。植保无人机具有作业高度低，飘移少，可空中悬停等特点，喷洒农药时旋翼产生的向下气流有助于增加药液对农作物的穿透性，防治效果相比传统作业提高15%～35%。

（四）操作简便。植保无人机整体尺寸小，重量轻，起飞停靠不受地域限制，操作人员一般经过短期的训练即可掌握要领并执行任务。高端的无人机甚至可以实现GPS飞控操作，按照设定的程序执行任务，从而避免漏喷或重喷。

二、植保无人机发展所面临的主要问题

一是农业航空法规不健全。农业航空作业涉及到民航、农机、质检等多个部门，目前存在监管部门不明确的问题。尽管中国于2010年出台了1000m以下低空空域将逐步对民用领域开放的政策，对农业航空的发展具有一定的推动作用，但中国对农业航空的管理仍沿用现有民用航空标准，民航法规体系中的相关条款存在针对性不强、结合不紧密等问题。

二是产品标准体系不完善。目前植保无人机产品既无国家标准也无行业标准，各生产企业无据可循，导致产品质量参差不齐，农民权益及植保作业效果也得不到保证，制约了植保无人机的发展。而地方标准方面，仅湖南省质量技术监督局于2014年1月13发布了《超低空遥控飞行植保机》一个地方标准，远远没有达到保障植保无人机发展应用的要求。

三是使用成本过高。一个普通的无人植保飞行器的价格基本上在10～20万元之间，真正的植保无人机的价格则在30万元左右，高昂的购置费用让大多数农户望而却步。在使用过程中锂电池的消耗费用也不菲，大大增加了植保无人机的使用成本。同时，由于目前生产的植保无人机载药量为10～15kg，续航能力仅为15分钟左右，作业过程中必须通过频繁的起降来补充能量和药液，影响了植保无人机的作业效率。

四是飞行控制系统仍未成熟。植保无人机进入商业领域的最后一块拼图是导航飞行控制系统的成熟化。虽然目前无人机的控制系统已经由半自动、自动控制发展到智能控制，但是控制系统仍未成熟，甚至在现场演示过程中都出现过失控和坠落的情况，在实际喷洒农药过程中还会出现重复喷施或遗漏作业的问题。

三、我国植保无人机的发展应用前景

曾经的连线杂志主编，现任无人驾驶飞机制造商3D Robotics的创始人兼CEO 克里斯·安德森（Chris Anderson）曾在Business Insider数字化年会上畅想了无人机将带来的新一轮生产力革命，他认为无人机所带来的生产效率和行业革新将媲美1970年个人电脑的出现和兴起，而农业也将成为无人机商业化的第一个突破口。国际无人机系统协会的一份研究报告显示，以无人机将在美国2015年正式开始商业化进行评估，在无人机商业化的第一个十年当中（也就是截止到2025年），这个产业将创造经济效益820亿美元，而其中农用无人机创造的经济效益会占到750亿美元。

2013年农业部出台《关于加快推进现代植物保护体系建设的意见》指出，要着力改善植保物资装备条件，因地制宜装备大中型高效植保机械，鼓励有条件地区发展无人机、直升机和固定翼飞机防治病虫害。据中国农机流通协会的调查显示，农机合作组织、种粮大户、家庭农场、农民合作社在消费主体中的比重正以15%的年均速度快速增长，新型农业主体的崛起，以及新形势下农机市场的一系列变革，都在为我国植保无人机的发展提供了有利条件。

事实上，我国无人机产业已相对成熟，大疆、极飞、智航、亿航等多家国内生产商已掌握无人机的核心技术。据统计，在国际市场上，每10台商用无人机中就有7台来自中国，其中大疆则是目前全球最为知名的无人机生产商。可见，我国无人机的成熟产业已为植保无人机的发展打下了坚实的基础，如能将无人机融入民航空域管理体系，加紧出台相关产品标准和作业标准，通过技术创新解决无人机高成本的问题，同时农机部门适时地将植保无人机纳入政府补贴，将为植保无人机的推广应用提供有力的条件。随着无人机技术在农业方面的应用，将会创造出意想不到的社会和经济效益，同时也标志着我国农业走向高科技时代。