本刊記者|王旭芳
無人機科技重塑農業生產
本刊記者|王旭芳

無人領更機域好科,的技現綠在最色卻初技應正術用在工于演具軍變。事為這種包括小型微機電系統傳感器(比如加速度計、陀螺儀、磁力儀和壓力傳感器),小型GPS模塊、超強性能的處理器和一系列數字無線電設備的出現,成為現代農場上“正在爆發工程學的奇跡”。
旋翼植保無人機與傳統植保作業效率對比,農業植保無人作業效率高,每小時植保作業面積達到100畝以上。按每天工作5~6小時,刨除裝卸、換藥、換電池及其他未考慮到的情況,每天至少可以噴藥500畝。
旋翼植保無人機與拖拉機打藥相比,通過數據調查發現,拖拉機打藥效率大約是無人機打藥的80%。而且拖拉機噴藥面臨一個現實問題就是拖拉機在莊稼地里對作物的碾壓損害和對土地的碾壓,對作物的生長有一定的損害,作物生長的越高,損害的越大,這種對作物的損害,其結果難以估量,這也是無人機植保隱藏的經濟優勢。
因此,植保無人機已經成為現代農業植保作業的一個發展大趨勢,已經成為農業科技發展成熟的標志。

碟形八旋翼農林植保無人機
在2012年創立成都前沿動力科技有限公司之前,胡光初博士在美國學習和工作了17年,期間主持了32項美國航空航天飛行器分析與設計方面的科研課題,同時也是美國航空航天局(NASA)肯塔基州五個專業委員會的委員之一,負責評審和推薦NASA研究項目,包括NASA下一代大型飛機N+3項目等。作為具有二十多年從事航空航天飛行器尖端技術攻關的旅美科學家,他創立的前沿動力公司在植保無人機領域,已經研發成熟三款旋翼植保無人機產品——單旋翼植保無人機、四旋翼植保無人機和八旋翼植保無人機。其中單旋翼無人機和八旋翼無人機已經應用于內蒙古、新疆、黑龍江等地區農業植保領域并取得良好的市場反響。目前,公司全力進行無人機的研發、設計、生產、銷售、售后服務、植保服務和飛手技能培訓全產業鏈業務。
單旋翼植保無人機
2015年7月,首次利用單旋翼無人機在內蒙古通遼進行農業植保作業,借助中國農業健康產業聯盟推廣富硒玉米工程的契機,完成了單旋翼植保無人機首次噴肥作業。隨后,單旋翼植保無人機又在新疆奇臺、奎屯,黑龍江,四川等地區進行了植保作業,通過近一年的業務積累,公司在無人機植保作業領域積累了豐富的植保作業經驗。
常規八旋翼植保無人機
常規八旋翼植保無人機是前沿動力公司自主研制的采用工業級零度雙子星飛控的多旋翼植保無人機,經過數百次的作業試驗測試,該款多旋翼植保機經受住飛行時間、載重量的重重考驗,表現出優越的性能。
碟形八旋翼植保無人機
農業植保20千克載藥八旋翼無人機,模塊化設計,拆裝、運輸、維護、保養方便,成本低;采用GPS定位,按規范航線作業,精準噴藥,提高了作業效率,節約了人力成本,還可用于不便于人工作業的各種有害環境中作業。碟形八旋翼植保無人機是一款國內首家擁有碟形的機體外觀的工業級設計產品,前沿動力的研究團隊精心的商討和測試為其配備了大動力八軸動力系統,在切到自動航線作業模式下,植保機可實現定速、定高飛行和定流量噴灑。
塔式四旋翼植保無人機
塔式四旋翼植保無人機已于2015年底進行20公斤負荷載重試飛實驗圓滿成功,目前正在進行各項指標的性能優化設計。該款植保機以無刷電機為動力,機身振動小、噴灑農藥精準、霧化效果好、下沉氣流穩定、實現可控霧滴噴霧,作業效率高、無廢氣,符合國家節能環保和綠色有機農業發展要求。另外根據客戶需要,公司還研制了10公斤級的四旋翼植保無人機,其功能與20公斤級四旋翼植保無人機類似。
2015年7月,前沿動力公司與通遼地區合作社、當地農戶等合作,首次在內蒙古通遼進行農業植保作業,無人機在當地的噴灑作業零失誤,不少農戶驅車十幾個小時連夜從各地趕過來觀看,無人機植保在通遼當地乃至周邊市縣都開創了先例,部分合作社領導表達了無人機植保合作意向,表示將提前規劃地塊,為作業提供便利條件。
第一次進行植保作業雖然難度大,困難多,投入大,但作業效果和能力得到了多方認可,讓無人機植保的理念深入人心,農戶從最初的不知道如何配合,提供哪些幫助,到后來逐漸清晰作業流程,自己提前做好準備工作,節省了時間,為以后進行無人機植保作業積累了寶貴的豐富經驗。通遼僅科爾沁區下面就有合作社100多家,土地數量從數百畝到上萬畝,隸屬區農牧局領導,和公司合作的一些合作社老板將植保作業的圖片等資料在合作社微信群里廣泛傳播,讓人認識到了無人機植保的巨大潛力,一些大的合作社已經有購買無人機進行植保的意向,也有合作社計劃明年從種植開始就進行合作,整村推進。據了解,區農牧局經常組織這100多家合作社老板到全國各地參觀學習,雖然大多是做農業各環節服務,但他們接受新事物的能力較強,有利于植保服務的拓展。
從未來農業的發展來看,使用無人機技術和機器人技術,引入大數據服務于精細農業是大勢所趨。而這些技術的普及很大程度上依賴于整個國家的科技、工業水平。從當前來看,我國無人機植保距離真正的實現市場化還有一段很長的路要走。
盡管如此,無人機每周、每天甚至每小時對作物進行勘查;利用傳感技術全面評估土壤的含水量、更嚴密地找出灌溉和病蟲害的問題;針對作物進行精準安全地施肥施藥,相信這樣的場景再遙遠也能夠實現,因而對這個市場還不成熟的農業無人機技術的研發和拓展,無疑是意義重大的。
