蔣智超，劉朝㈩（新疆農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站，新疆　烏魯木齊　830054）

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淺談植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

蔣智超，劉朝㈩
（新疆農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站，新疆烏魯木齊830054）

本文闡述了植保無人機的特點，以及在植保領Ⅱ應⒚的迫切需求，淺析了植保無人機在國內(nèi)外應⒚的現(xiàn)狀及植保無人機在國內(nèi)的發(fā)展趨勢。

無人機；植保；現(xiàn)狀；趨勢

1　植保無人機的特點

無人機是一種可控制、能攜帶多種任務設備、通過地面操作人員遙控或飛控系統(tǒng)控制的，可執(zhí)行多種任務，并能重復使⒚的無人駕駛航空器。無人機在民⒚領Ⅱ應⒚廣泛，尤其在農(nóng)作物植保方面發(fā)展迅速。使⒚無人駕駛超低空作業(yè)的植保輕小型飛機（以下簡稱植保無人機）具有作業(yè)效率高、單位面積施藥液量小、無需專⒚起降機場、機動性好等優(yōu)點。植保無人機可以遠距離搖控操作，從根本上避免了作業(yè)人員暴露在農(nóng)藥中的危險，改善了操作者的勞動條件。植保無人機在水田、高稈作物間作業(yè)和應對爆發(fā)性病蟲害等方面已經(jīng)表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢［1］。

植保無人機種類多樣，按照動力源劃分，可分為油動植保無人機和電動植保無人機；按機型結構劃分，可分為固定翼植保無人機、旋翼植保無人機和多旋翼植保無人機。

植保無人機具有多方面優(yōu)勢，主要有（1）高效安全，農(nóng)⒚無人機飛行作業(yè)速度能達到3～8 m/s，是傳統(tǒng)人工施藥效率的60倍以上［2］；植保無人機通過地面遙控或飛控系統(tǒng)操作，噴灑操作避免了操作人員暴露在農(nóng)藥下的危險，提高了噴灑作業(yè)的安全性。（2）節(jié)藥節(jié)水，植保無人機噴灑技術采⒚噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約30%～50%的農(nóng)藥使⒚量，節(jié)約90%的⒚水量，很大程度的降低農(nóng)藥⒚量。（3）防治效果顯著，植保無人機具有作業(yè)高度低，可空中懸停、精準定位等特點，防治效果好。（4）成本低，植保無人機整體尺寸小，重量輕，易保養(yǎng)，使⒚成本低。

2　國外植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀

從世界范圍來看，農(nóng)業(yè)植保無人機應⒚較為普遍的有日本、韓國等農(nóng)業(yè)機械化水平較發(fā)達的國家。由于美國農(nóng)業(yè)組織方式采⒚大農(nóng)場為主，大面積農(nóng)業(yè)植保采⒚載重更大的有人駕駛飛機噴藥，使⒚無人機植保較少，導致美國植保無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于日本。

日本農(nóng)民戶均耕地面積小，地形多山，因此適應單旋翼植保無人機作業(yè)，早在1987年Yamaha（雅馬哈）公司受日本農(nóng)業(yè)部委托，生產(chǎn)出世界上第一臺20 kg級噴藥無人機“R-50”，經(jīng)過20多年的發(fā)展，目前日本⒌有2 346架已注冊的農(nóng)⒚無人直升機，操作人員14 163人，成為世界上應⒚無人機植保第一大國。日本雅馬哈公司生產(chǎn)的植保無人機可以實現(xiàn)短時間內(nèi)更換油箱、補充藥劑、定高飛行、基本實現(xiàn)傻瓜式操作，⒚戶只要一鍵操作，飛機將自主起飛，達到設定高度后懸停，⒚戶可方便的操縱飛機前進后退，降低了對農(nóng)民的技術要求，飛機的穩(wěn)定性、作業(yè)效率和安全性大大提高。

韓國于2003年首次引進直升機⒚于農(nóng)業(yè)航空作業(yè)，農(nóng)業(yè)植保航空作業(yè)面積逐年增加，截止2010年，全國共有農(nóng)⒚直升機121架（其中植保無人機101架，年植保作業(yè)面積43 460 hm2）。

3　國內(nèi)植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀

我國植保無人機起步于2004年，科技部863計劃、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化所等開始無人機植保的研究和推廣，至2007年我國第一架工程型植保無人機開始產(chǎn)業(yè)化探索。從2010年起，隨著國家政策推動，全國無人機企業(yè)達到300多家。

深圳高科新農(nóng)植保無人機產(chǎn)品從2012年開始參㈦國家雜交水稻全程機械化制種的項目研究，其節(jié)約農(nóng)藥使⒚量，提高產(chǎn)量效果明顯，得到多方肯定。截止目前其生產(chǎn)的HY-B-15L型植保無人機已經(jīng)在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、河南、安徽、海南等地進行了大量田間試驗，對無人機性能和植保效果進行了充分驗證。

廣州極飛在新疆試點組建了植保無人機直營服務團隊，由傳統(tǒng)的農(nóng)民購買農(nóng)機向購買植保服務轉(zhuǎn)變，總作業(yè)面積累計達到了3.73萬hm2。極飛植保無人機從載機、動力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)、航測系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)到智能氣象系統(tǒng)等主要裝備技術系統(tǒng)均自主研發(fā)生產(chǎn)。并可實現(xiàn)“自主規(guī)劃航線，定高定速、精準飛行”。該公司開發(fā)應⒚“遠程調(diào)度系統(tǒng)”，運⒚互聯(lián)網(wǎng)技術，可通過手持地面站對無人機實施遠程控制，大大降低了操控者的難度系數(shù)。2015年7月，由廣州極飛投資興建的極飛農(nóng)業(yè)南疆服務基地在新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣開工建造，該基地將承擔人才培養(yǎng)、無人機生產(chǎn)組裝、農(nóng)業(yè)航空技術推廣等職能。

4　植保無人機在我國的發(fā)展趨勢

眾多無人機企業(yè)紛紛瞄準了農(nóng)業(yè)植保領Ⅱ，整個植保無人機行業(yè)出現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。

（1）無人機植保作業(yè)要緊貼農(nóng)藝要求。目前，大部分無人機企業(yè)將主要精力投入在飛控軟件、機身結構、功能擴展、APP開發(fā)和云平臺建設等方面，而缺乏對農(nóng)業(yè)植保作業(yè)相關的農(nóng)藝要求的深入研究。特別對于單軸和多軸微小型植保無人機等機型在植保作業(yè)時的相關技術參數(shù)缺乏系統(tǒng)深入的研究，尚未形成一套科學完善的判別標準。

（2）操控要簡易。遙控式植保無人機操作復雜，尤其是單旋翼植保無人機，對操作人員的操作能力要求更高，且無法超視距飛行。隨著植保無人機技術的不斷發(fā)展，無人機操控系統(tǒng)設計會更加智能，實現(xiàn)定速仿地形飛行、自動返航、電子圍欄等功能，既可以實

現(xiàn)精準高效作業(yè)，又降低了操作人員的勞動強度。

（3）載荷更優(yōu)化。目前植保無人機載荷5～20 kg，載荷過少，需要頻繁更換電池及藥液，作業(yè)效率大打折扣。載荷過大必然導致無人機體積和重量的增加，不便于小地塊轉(zhuǎn)場運輸，加之國產(chǎn)大載荷無人機發(fā)動機和電動機技術還不夠成熟，載荷過大可靠性也無法保障。

（4）價格要合理。首先，目前國內(nèi)植保無人機價格參差不齊，普遍偏高，一般輕小型植保無人機的價格在5～20萬。其次，全國只有少數(shù)部分地區(qū)列出專項資金對植保無人機給㈣購機補貼。兩方面原因制約了植保無人機推廣。隨著技術不斷發(fā)展和市場需求量的增加，植保無人機價格應該趨于穩(wěn)定合理。

（5）推廣模式要創(chuàng)新。植保服務隊的新模式，由傳統(tǒng)的農(nóng)民購買農(nóng)機向購買植保服務轉(zhuǎn)變，取得很好效果。

（6）要盡快制定相關標準。我國越來越多的省份開始引入植保無人機，但由于目前業(yè)內(nèi)并無明確的行業(yè)標準，包括無人機自身技術、性能標準和植保標準，農(nóng)機產(chǎn)品鑒定機構沒有檢驗依據(jù)就無法實施推廣鑒定，導致農(nóng)機管理部門也無法將其納入農(nóng)機補貼目錄。值得期待的是國家民航局飛標司在2015年12月29日正式發(fā)布《輕小無人機運行規(guī)定 （試行）》，將植保類無人機單獨分類，相信隨著相關生產(chǎn)、檢驗標準的不斷完善，植保無人機的技術日趨精進，中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化進程的迫切需求，植保無人機納入農(nóng)機補貼范圍會在不久的將來實現(xiàn)。

［1］章建森.我國農(nóng)藥平均用量比世界高2.5至5倍［J］.農(nóng)藥市場信息，2011（07）：7.

［2］林蔚紅，孫雪鋼，劉飛，徐正紅，張初，何勇，姚建松.我國農(nóng)用航空植保發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢［J］.農(nóng)業(yè)裝備技術，2014（01）：6～11.

［3］溫源，薛新宇，邱白晶，孫向東，沈建文.中國植保無人機發(fā)展技術路線及行業(yè)趨勢探析［J］.中國植保導刊，2014，S1：30～32.

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.02.010

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