基于無人機的大棚種植技術探討

劉金南

（江陰職業(yè)技術學院 機電工程系，江蘇 江陰 214405）

近年來，隨著無人機技術水平的不斷提高，無人機正被廣泛應用于各個領域。從最初的固定翼到現(xiàn)在的多旋翼、復合翼，無人機的發(fā)展越來越受到人們的重視。特別是隨著定向識別，精準施藥，無線充電等技術的成熟，將賦予無人機新的使命。因此，將無人機技術引入大棚種植，對提升大棚種植效率具有重要意義。

1 無人機的應用前景

1.1 在監(jiān)控方面的應用

目前農(nóng)作物在大棚種植過程中的監(jiān)控基本由人工完成，對于小作坊式的種植，涉及的人員較少，但對于大規(guī)模的種植，需要的人工就較多，尤其是無法實時查看，因此在大棚種植中經(jīng)常會有農(nóng)作物出現(xiàn)問題，而無人機卻可代替人們對大棚內(nèi)的農(nóng)作物進行監(jiān)控，主要搭載視頻器件，可通過圖像識別技術來精準分析蔬菜水果的生長情況，病蟲害情況等，特別是無人機可采用“定時巡航”方案以及無線充電技術，無人機就能按照設定的時間對大棚內(nèi)農(nóng)作物的情況進行監(jiān)控，完成工作之后可飛回充電平臺繼續(xù)充電續(xù)航，時刻保持充足電量。同時無人機上可配備高清紅外攝像頭，保證它們晚上也能進行工作，能夠實現(xiàn)24小時監(jiān)控。

1.2 在植保方面的應用

植保無人機服務農(nóng)業(yè)在日本、美國等發(fā)達國家得到了快速發(fā)展。在噴灑方面，目前無人機可搭載農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，當監(jiān)控到種植的大棚某塊區(qū)域內(nèi)發(fā)生病蟲害，可由無人機代替工人對該區(qū)域完成農(nóng)藥的噴灑，實現(xiàn)精準施藥，特別是無人機噴灑技術采用的是噴霧噴灑方式，該方式至少可節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，同時無人機在農(nóng)藥噴灑上的效率高于人工作業(yè)，這在一定程度可減輕農(nóng)藥用量。在安全性方面，大棚中由于時刻處于密閉狀態(tài)，噴灑的農(nóng)藥會對作業(yè)人員產(chǎn)生危害，而無人機可通過遠程操控或自動作業(yè)，無需作業(yè)人員進入大棚，這就避免了與農(nóng)藥直接接觸，提高了噴灑作業(yè)安全性。

1.3 在采摘方面的應用

以往采摘都是由人工完成，費時費力，而采摘無人機能夠幫助作業(yè)人員完成農(nóng)作物的采摘，在大棚內(nèi)地形相對狹窄，作業(yè)人員行走不方便，而無人機行動靈活，無視地形，在無人機上搭載相應設備，通過視覺識別、多傳感器融合技術，對農(nóng)作物果實顏色進行識別與分析來判斷果實的成熟度。一旦判斷水果已經(jīng)成熟，無人機就會完成采摘作業(yè)。

2 推廣無人機存在的問題

無人機技術的優(yōu)點很多，但在推廣過程中卻存在一些制約因素，主要有以下幾點：一是投入成本高，其中質量好的無人機搭載高清攝像頭單臺成本就超過萬元，這對絕大多數(shù)種植戶來說難以承受。二是穩(wěn)定性不高，無人機在大棚中應用，時刻處于高溫高濕狀態(tài)，容易出現(xiàn)飛行不穩(wěn)的現(xiàn)象。三是技術不成熟，無人機在植保方面與采摘方面還存在一些問題，尤其容易識別錯誤，還需要進行改進。

3 結論

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，新技術必將會涌現(xiàn)出來，傳統(tǒng)的大棚種植將不能滿足當下農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，而引入無人機技術將會給大棚種植帶來新的方向和機遇。