農用植保無人機的使用情況及作業特點分析

楊洪奎

摘要：植保作業通過植保機械代替了傳統的人工作業模式，顯著提升了植保過程的效率與安全性。在傳統普通輪式植保機械的基礎上，為進一步提升植保作業的效率和質量，無人機植保的應用范圍得到擴大，其具有明顯的技術優勢，且在應用過程中得到了廣大農民的認可。

關鍵詞：植保無人機;技術;優勢;特點

病蟲害是制約農業糧食產量和食品質量的重要影響因素，隨著自然環境的變化和農業生產模式的改變，我國的農業病蟲害發生面積近年來呈現增長趨勢。隨著農業生產合作經營和承包經營的逐漸增多，農業生產經營也向著連片化和大面積發展，大面積的生產植保作業很難單純依靠人力完成植保作業，且雇傭人作業的成本也逐年升高，這就導致了農業生產對機械化植保設備的需求量逐漸升高。傳統的輪式植保設備具有作業方便，操作簡單的特點，但作業過程存在著土壤壓實，且對高稈作物的植保也存在著行駛困難、糧食浪費、噴施不均勻等問題。近年來植保無人機受到了農業生產的關注，成為了農業植保的新手段，且噴施均勻、農藥利用率高等優勢也十分明顯。

1農用植保無人機使用情況

影響農業植保作業的主要因素包括了農藥技術、噴藥技術以及機械技術，而現階段我國的農藥制造技術已位居世界前列，而噴藥技術和相關機械技術仍較為落后，農用植保無人機的研究和使用有效彌補了我國植保作業的技術不足，有利于植保作業品質的提升。

我國對植保無人機的研究起步較晚，現階段使用的植保無人機作業技術已經由過去的固定翼機型和單旋翼機型逐漸發展為多旋翼機型，市場上的多旋翼植保無人機以4旋翼和6旋翼機型為主，具有飛行穩定性好，噴施質量高的優點。近年來，植保無人機的作業逐漸由過去的人工觀測輔助作業模式向植保無人機自主作業模式進步。利用RTK技術與飛控系統進行高度融合，能夠精確的測量待作業田間情況，并能夠實現航線的智能規劃，植保機作業時避免了繁瑣的遙控過程，真正實現了一鍵起降及返航、自動噴灑的作業方式，作業質量已接近人工操作效果，且作業效率更高。截至2016年，我國無人機生產企業已超過400家，農用植保無人機的保有量達到6000臺以上，實現年植保作業面積4 000萬畝，發展十分迅速，但受限于電池技術的制約，現階段植保無人機作業仍無法做到長時間不間斷作業，這對作業效率產生了一定影響。

2植保無人機的作業特點

農用植保無人機的作業必須由專業的人員進行操作，植保無人機的作業參數包括施藥量、飛行高度、飛行速度、霧滴粒徑等，這些參數在無人機使用的過程中直接影響到了植保作業的效率和效果。

2.1節省農藥使用量

采用植保無人機進行作業，無人機能夠根據作物的長勢和病蟲害情況進行合理的變量噴藥作業，加之無人機槳葉產生的風力會增加噴霧向作物中下部的滲透力，保證農藥均勻噴施，有效避免出現農作物頂部噴施過量，而莖稈和根部卻施藥不足的問題。植保無人機作業通過更科學的噴施方式實現了農藥的最佳利用率，通常情況下植保無人機作業必須要考慮噴施農藥的漂移、藥物沉降、風力影響等問題，以決定單位面積的施藥量，在保證高噴施效率的同時，還顯著降低了農藥浪費和環境污染問題。

2.2噴施質量的穩定性

植保無人機作業的過程中通過差分GPS技術的應用，保證了無人機能在事先設定好的高度和速度下穩定飛行，而盡量減少自然環境對飛行產生的影響，進而保證了噴施質量的穩定性。通常情況下，無人機飛行的高度距農作物越遠，噴霧在下落的過程中就越容易受到自然因素的影響而產生漂移或蒸發問題;但若飛行高度過低，也會由于距離過近，噴霧在沒有完全分散時就降落到作物之上，容易產生藥害問題，因此無人機噴霧過程的穩定性是植保作業的重要影響因素，這需要操作人員和GPS技術的共同配合完成。

2.3噴施過程的智能性

現階段的植保無人機技術在保證噴施質量的同時，還能夠利用GPS技術和傳感器技術實現缺藥返航、低電返航、斷點續噴等多種先進技術要求，且對于植保無人機的操作系統研究也開始向著依據作業方案在無人操控的情況下自主施藥，并同時對周邊的風力、風向等自然因素進行感知發展。甚至利用視覺識別技術判斷農作物長勢與病蟲害情況，進而調整噴藥種類與噴藥量，從而從根本上實現植保機的自主智能噴藥作業。

2.4工作形式的創新性

植保無人機的作業突破了傳統的植保作業限制，更有別于其他的現代農機作業形式，其更趨向于一臺智能設備而非傳統機具。智能無人機裝備能夠將植保機飛手、農民、生產廠家通過植保作業聯系在一起，基本的作業模式采用農民雇傭飛手進行植保作業。這種專業化的作業模式突破了傳統由農民駕駛農機作業的方式，避免了農機使用和操作不合理造成的噴藥質量不佳、農作物藥害、噴藥機損壞及人員傷亡等問題。由于采用了專業的植保團隊作業，不僅植保作業的品質得到了保證，植保作業的效率和安全性也大幅提升。