農(nóng)用無人遙控飛行器優(yōu)勢和效益分析

關(guān)繼偉

阜新市地處丘陵地帶，耕種面積達(dá)780萬畝，每年需要大量的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)（即病蟲害防治、查勘災(zāi)情）。而我市農(nóng)作物的植保作業(yè)基本上是手動機(jī)械即人工作業(yè)。在植保作業(yè)季節(jié)，每年都有農(nóng)藥中毒甚至因農(nóng)藥中毒死亡事件發(fā)生，且農(nóng)藥殘留造成了環(huán)境污染的惡果。推廣應(yīng)用農(nóng)用無人飛行器非常必要。

一、農(nóng)用無人機(jī)簡介

農(nóng)用無人機(jī)由三部分組成：飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、飛控系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)。其作業(yè)形式是通過地面遙控或GPS飛控，來實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。

農(nóng)用無人機(jī)按動力源分類，分為油動力無人機(jī)（以汽油發(fā)動機(jī)為驅(qū)動）和電動力無人機(jī)（電池帶動電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動）兩類；按飛行平臺分類，又分為固定翼無人機(jī)、單旋翼無人機(jī)和多旋翼無人機(jī)。油動力機(jī)可以提供強(qiáng)勁的動力，可以加大載荷、增加航時(shí)，多用于單旋翼機(jī)型。電動力機(jī)可以節(jié)能環(huán)保，增加穩(wěn)定性，易于操控。

從有效載荷（載藥量）上看，載荷5～10 kg機(jī)型的價(jià)格區(qū)間在9～35萬元；載荷15～35 kg機(jī)型的價(jià)格區(qū)間在37～85萬元。

從飛行穩(wěn)定性、安全性上看，多旋翼機(jī)型好于單旋翼機(jī)型；從負(fù)載上看，單旋翼機(jī)型比多旋翼機(jī)型負(fù)載大。

二、農(nóng)用無人遙控飛行器的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)人工噴霧器相比，利用農(nóng)用無人直升機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)，具有高效、節(jié)藥、優(yōu)質(zhì)、安全、便利等優(yōu)勢。具體優(yōu)點(diǎn)有：

1可實(shí)現(xiàn)低空作業(yè)。一般無人駕駛植保飛機(jī)的作業(yè)高度為1～20 m。

2農(nóng)藥用量少，環(huán)保效果好。噴灑系統(tǒng)采用微量噴灑技術(shù)，噴灑農(nóng)藥用量少，一般的農(nóng)作物用藥量大概在500 mL/畝左右。據(jù)農(nóng)藥企業(yè)專業(yè)機(jī)構(gòu)測試，這種噴灑技術(shù)可以節(jié)省農(nóng)藥30%～50%和90%的用水。大大地減輕了農(nóng)作物殘留農(nóng)藥和對農(nóng)村環(huán)保的影響。

3整機(jī)質(zhì)量輕。無人直升機(jī)整體尺寸小，轉(zhuǎn)向起降靈活，可空中懸停。

4噴灑速度快，防治效率高。平均每分鐘可噴灑約2畝，一架飛機(jī)每小時(shí)可完成施藥100畝左右。每次裝藥10 kg可以噴灑8～10 min，每次起降可噴灑約16～20畝農(nóng)田，是目前傳統(tǒng)的人工噴灑效率的60倍，完全有可能逐步取代傳統(tǒng)的人工噴灑農(nóng)藥作業(yè)。

5噴灑均勻和霧化效果好，提高了農(nóng)藥的有效性，防治效果達(dá)到最優(yōu)。利用無人直升機(jī)向下的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)氣流在噴灑農(nóng)藥時(shí)，可以在翻動和搖晃農(nóng)作物的同時(shí)，使下方的農(nóng)作物形成一個(gè)紊流區(qū)，可以非常均勻地噴灑農(nóng)藥，因此能將部分農(nóng)藥噴灑到莖葉背面和根部，這是目前人工和其他噴灑設(shè)備無法做到的噴灑質(zhì)量。由于直升飛機(jī)下旋風(fēng)力集中而有力，采用超細(xì)霧狀噴灑比較容易透過植物絨毛的表面，形成一層農(nóng)藥膜均勻而有效地殺滅害蟲。

6安全系數(shù)高。由于采用了遠(yuǎn)距離遙控操作，使噴灑作業(yè)人員避免了暴露于農(nóng)藥的危險(xiǎn)，提高了噴灑作業(yè)安全性，避免了作業(yè)人員由農(nóng)藥中毒引發(fā)的傷亡。

7智能化程度高。由于采用了GPS 衛(wèi)星定位導(dǎo)航，可以自動規(guī)劃航線，自主按航線飛行并可自主接力，即斷藥補(bǔ)藥后，從斷藥點(diǎn)開始續(xù)噴，從而減少了人工漏噴、重噴的現(xiàn)象。

8飛行穩(wěn)定。飛行自穩(wěn)系統(tǒng)帶GPS 模塊和高精度姿態(tài)傳感器，可實(shí)現(xiàn)自動增穩(wěn)，漂移校正，自動巡航等。

9不受地形限制，無需起降跑道。飛行中機(jī)動靈活，而且折舊率較低，易保養(yǎng)，這在很大程度上降低了資源成本。

10能及時(shí)控制病蟲害，同時(shí)緩解勞動力的匱乏。

三、農(nóng)用無人飛行器的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

1.經(jīng)濟(jì)效益

人工進(jìn)行的打藥作業(yè)現(xiàn)在基本上是以日工為結(jié)算方式，人工費(fèi)為150～200元/日，合30元/畝；農(nóng)用無人噴灑機(jī)（以AF-25B機(jī)型為例）作業(yè)時(shí)，耗油成本為0.4元/畝，加上人工費(fèi)用等，合7～10元/畝。以我市耕地面積780萬畝計(jì)算，可直接節(jié)省1500萬元左右。

人工打藥作業(yè)的作業(yè)效率大致為5～8畝/日，農(nóng)用無人噴灑機(jī)作業(yè)效率可達(dá)300～500畝/日，是人工作業(yè)效率的60倍。

2.社會效益

農(nóng)用無人噴灑機(jī)可以解決因人力操作不當(dāng)導(dǎo)致的人員農(nóng)藥中毒甚至死亡的問題。農(nóng)用無人機(jī)的噴灑系統(tǒng)采用微量噴灑技術(shù)，大大地減輕了農(nóng)作物殘留農(nóng)藥和對農(nóng)村環(huán)保的影響。

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提升，實(shí)現(xiàn)無人植保，農(nóng)業(yè)機(jī)械化從“陸地時(shí)代”步入“飛行時(shí)代”，也必將成為適合農(nóng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)代化的必然趨勢。endprint