无(wú)人机作为一种性能优(yōu)越的空中平台,最早(zǎo)应用于军事(shì)领域。但(dàn)随着技术发展(zhǎn)及(jí)社会(huì)变革,无(wú)人(rén)机开(kāi)始(shǐ)在民用领(lǐng)域(yù)迅速发展,尤(yóu)其(qí)是(shì)在农业植保(bǎo)方面。
一、植保(bǎo)无人机定(dìng)义
植保无人(rén)机是用于(yú)农林植物保护作业的无人驾(jià)驶飞机,主要是(shì)通过(guò)地(dì)面遥控或GPS飞控,来实现喷洒(sǎ)药(yào)剂作业。无(wú)人机植保作业与传统植保作业相比,具有精准作业、高(gāo)效(xiào)环保、智(zhì)能化、操作简(jiǎn)单等特点,为农(nóng)户节省大型(xíng)机械和大量人力的成本。
二、植保(bǎo)无人机分类及(jí)优(yōu)势
(一)植保无(wú)人机种类多样,按照不同划分依据,可分为多种类型(xíng)。
按动力划分:油(yóu)动植保无人机/电动植保无人机
按机型结构划分: 固(gù)定(dìng)翼植(zhí)保(bǎo)无人机/单旋翼植保无(wú)人机/多旋翼植(zhí)保无人机(jī)
(二(èr))植保无人机(jī)优势(shì)
1、高(gāo)效安全:农用无人直升机飞行速度快,规模作业能(néng)达(dá)到每小时120-150亩,其效率比常规(guī)喷洒至少高出100倍;植(zhí)保无(wú)人机通过地面遥控或GPS飞控操作,喷洒作(zuò)业人员远距离操作避免(miǎn)暴(bào)露于农药下的危(wēi)险,提高了喷洒作业的(de)安全性。
2、节约(yuē)水药,降低成本(běn):电动无人直升机(jī)喷洒技(jì)术(shù)采用喷(pēn)雾喷洒(sǎ)方式至少可以节(jiē)约50%的农药使用量,节约(yuē)90%的用(yòng)水(shuǐ)量(liàng),很大程度的降低资(zī)源(yuán)成本。国内诸如云(yún)南昆明(míng)劲(jìn)鹰多旋翼植(zhí)保无人(rén)机喷(pēn)洒农药及叶面施肥,离心喷头+桨强气(qì)流二次(cì)雾化效果远(yuǎn)好(hǎo)于人工。作业能力,一(yī)分钟一亩(人工(gōng)仅(jǐn)能一天一亩)。
3、防治效果显(xiǎn)著(zhe):无人机直(zhí)升机具有(yǒu)作业高度低,飘(piāo)移少,可空中悬停等特点,喷洒农(nóng)药时旋(xuán)翼产生的向下气(qì)流(liú)有助于增加物流对农作物的穿透性,防治(zhì)效果好(hǎo)。
4、成本低,易操作:电动无人机整体尺(chǐ)寸小,重量轻,折旧率低,易保养,单位作业人工成本低(dī);容(róng)易操作,操作人(rén)员一般经(jīng)过30天左右的训(xùn)练(liàn)即(jí)可掌握要领并执行(háng)任务。
三、植(zhí)保无人机发展(zhǎn)历史
世界各国(guó)对植保无人(rén)机应用程度有所不同,但总的来说,农业航空技术是国家农业生产(chǎn)的重要组成(chéng)部分,在农业生产中的应用比重(chóng)不断加大。
日(rì)本是最早将微小(xiǎo)型农用无人机用于(yú)农业生产的国家之一。1987年(nián),Yamaha公(gōng)司受日本(běn)农(nóng)业部委(wěi)托,生产出第一台(tái)农(nóng)用无人(rén)机——20kg级喷药无(wú)人机“R-50”,之后日本将(jiāng)无(wú)人直升机广泛应用(yòng)于大田作物。经过20多年的发展,日(rì)本已经从1995年(nián)的307架增加到现在的2400多架(jià),操作人(rén)员14000多人,成为(wéi)世界上农用无人机喷药第(dì)一大国。
美国是农业航空应用技术最成熟的国家(jiā)之一,经历了由有人驾驶直升机植保技术向无人(rén)机植(zhí)保(bǎo)技(jì)术的发展(zhǎn)过程,现已形成较(jiào)完善的农业(yè)航空产业体系。据统(tǒng)计,美(měi)国目前农用飞(fēi)机达(dá)9000多架,占世界总拥(yōng)有量28%,农业航空对农业的直接贡献(xiàn)率为15%以上。
除日本、美国之外,俄罗斯、韩国等(děng)国家(jiā)也将(jiāng)植保无人机广泛应用于农业。俄(é)罗(luó)斯地广(guǎng)人稀,拥有数目庞大(dà)的(de)农用飞机(jī)作(zuò)业队伍,数量高达(dá)1.1万架,年处理耕地面积约占(zhàn)总耕地面(miàn)积35%以(yǐ)上(shàng)。韩国于2003年首(shǒu)次引进无人直(zhí)升机用于农(nóng)业航空作(zuò)业,其后农用无(wú)人机数量以及农业航空作(zuò)业面(miàn)积都在(zài)逐年增(zēng)加,韩国的农林(lín)水产(chǎn)食品部(bù)和农协中央会计划以(yǐ)后每年增加100架(jià),到(dào)2003年共增加到500架。
四、国内植(zhí)保无人机现(xiàn)状
20世纪50年代(dài),我国开始开展航空施(shī)药技术的研究和(hé)应(yīng)用,2004年由科技部863计划(huá)、农(nóng)业(yè)部南京(jīng)农机(jī)化所等开始对(duì)无人(rén)机植保进行研究和推广;2007年(nián)我国第(dì)一架工程型植保无人直(zhí)升(shēng)机(jī)的产业化探索;近两年全国范围内的推广试用。
近年(nián)来(lái)随着民用无人机的发展,植(zhí)保无人机也开始“飞”入寻常(cháng)百姓家(jiā)。据(jù)有关人(rén)士称(chēng),随(suí)着土地(dì)流转规模(mó)的扩大(dà),我国植保无人(rén)机产业存在着近千亿元(yuán)的潜在市场。虽然国内植保无人机(jī)发展前(qián)景可观,但目(mù)前发(fā)展仍(réng)面临诸多障碍。
(一)植(zhí)保(bǎo)无人机价格(gé)令人望(wàng)而却(què)步
价格是当前阻碍绝大多数(shù)农业大户(hù)使(shǐ)用植保(bǎo)无人机的关键因素之一(yī)。目前,国内多数省份尤其是在农业(yè)规模(mó)化生产条件较好(hǎo)的北方平原地区,植保无人机开始尝试使(shǐ)用,但是能够享受到(dào)“农机补贴”的省份却寥寥无几,一些潜在客(kè)户面对高额价格(gé)望而却(què)步。据(jù)了解,国内植保无人机制(zhì)造商多达100余(yú)家,其产品价格参差(chà)不齐,但基本保(bǎo)持在5万至20万不等。
为此,农业人士希望政府在机(jī)械购置上给予补贴;植(zhí)保无人机企业则(zé)希望(wàng)政府在资金和场(chǎng)地(dì)、税收等方面予以更(gèng)多(duō)支持。
(二)植保(bǎo)无人机配(pèi)套服务滞后
目前(qián)我国植保(bǎo)无人(rén)机在实(shí)际(jì)应用中存在一大瓶颈,“行业实力不均(jun1),配套(tào)服务不足(zú)”。首先,近年来民用无人机逐渐兴起,全国各地均有植保无人机制造企业,但相关(guān)配套的产业链(liàn)分布地区不均,因而农户在植保无人机使用过程中(zhōng)如遇到产品部(bù)件(jiàn)损毁等问题,不能及时(shí)得到维修或者是(shì)维修时间成本很(hěn)高。其次,植保无人机(jī)保险(xiǎn)服务今年刚(gāng)刚兴起,不像(xiàng)汽车行业保险业(yè)务那(nà)样成(chéng)熟(shú),还需(xū)要不(bú)断完善。
(三(sān))行业标准不完(wán)善
有专家(jiā)表示,我国植保无人机(jī)产业已经(jīng)起(qǐ)步,但是(shì)目(mù)前业内并无明确的行业(yè)标(biāo)准,包括无人机自身技术、性(xìng)能标准和植保标准(zhǔn)。这就使得无(wú)人机企业鱼目(mù)混(hún)杂,同时政府也无法出台确切的支(zhī)持和扶持政策。据了解,目前我国明确出(chū)台有关民用无人机(jī)相关技(jì)术标准的省份屈指可数(shù),仅有(yǒu)深圳对于各种业务类型(xíng)的民用无(wú)人机制定了较(jiào)为完备的标准体系。
五、植保无人机发(fā)展趋(qū)势
我国(guó)拥(yōng)有18亿亩基本农田,每(měi)年农药中(zhōng)毒人数约有10万之众(zhòng),致死率高达20%。应用(yòng)无人直升机喷洒农药对我国而言,不(bú)仅(jǐn)具有很大(dà)的经济价值,还(hái)具有社会价值:无人机作业(yè)不仅有超高的工作效率,对人员生命安全(quán)不构成威(wēi)胁(xié),同时能够大量(liàng)节省劳动力,节约农(nóng)业投入成本,最(zuì)终增加农民的经(jīng)济效益。
国内植(zhí)保(bǎo)无人(rén)机未来发展趋势主要表现在(zài)五个方(fāng)面:
第(dì)一是操(cāo)作,植保(bǎo)无人(rén)机操作复杂,尤(yóu)其是无人直升(shēng)机,对操作手的能(néng)力要更高。随着植(zhí)保无人机技术(shù)的不断发展(zhǎn),植保无人(rén)机操作(zuò)会更加简单化,利于使用者上手。
第二是载(zǎi)重,目前(qián)植保无人机载(zǎi)荷维(wéi)持在5kg-20kg,载荷(hé)药量(liàng)过少使得操作更为复杂,相信未来植保无人(rén)机载荷会越来越大(dà)。
第三是价(jià)格。价格是阻碍植保无人机(jī)普及的关进因素之一,国内植保无(wú)人机价格参差不齐(qí),但至少(shǎo)也在5万-20万不等(děng)。技术不断发(fā)展,植保无人机成本下降,价格(gé)也就会(huì)越来越低。其次,植(zhí)保无(wú)人机企(qǐ)业相互竞(jìng)争(zhēng),采用提(tí)升技术控制成本的方式,以此降低(dī)价格产生竞争优势。
第四是(shì)服务,国内(nèi)目前关于植保无人机的配套服务比较滞后(hòu)。随着植保无(wú)人机行业的不断发展,相(xiàng)关配(pèi)套服务维修(xiū)、保险(xiǎn)、等也会更加(jiā)完善(shàn)和成熟。
第五是补(bǔ)贴,我(wǒ)国(guó)越(yuè)来越多的省(shěng)份开始引入农用(yòng)无(wú)人机,实现了农业现代(dài)科技化,但是目前只(zhī)有河(hé)南、湖南和福建(jiàn)三省对购买农用无人机(jī)实行补贴政(zhèng)策。农用无人机飞入农田已成不可阻挡(dǎng)之势,相信有关部门会制定相关政策,让农民早(zǎo)日实(shí)现(xiàn)科学(xué)种田,走上科(kē)学致富的道路。
图(tú)示:昆明劲鹰植保无人机

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