農(nóng)用無(wú)人機(jī)的用途及優(yōu)點(diǎn)

朱勇生

【摘要】介紹了農(nóng)用無(wú)人的的用途：植保作業(yè)、林業(yè)監(jiān)測(cè)、作物授粉、牧群定位、土壤濕度監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)植被覆蓋度；指出其在村植保方面的優(yōu)點(diǎn)：噴灑效果好、作物損傷小等。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī) 農(nóng)用

一、農(nóng)用無(wú)人機(jī)的用途

用于農(nóng)業(yè)方面的無(wú)人機(jī)叫農(nóng)用無(wú)人機(jī)，農(nóng)用無(wú)人機(jī)的用途主要用：植保作業(yè)、林業(yè)監(jiān)測(cè)、作物授粉、牧群定位、土壤濕度監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)植被覆蓋度等。

（一）植保作業(yè)

無(wú)人機(jī)能代替地面機(jī)械進(jìn)行農(nóng)事生產(chǎn)，對(duì)農(nóng)作物開展施藥施肥，保證農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)，并有效提高其品質(zhì)。無(wú)人機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的向下氣流，能提高霧流對(duì)作物的穿透性，保證正反葉面均能著肥著藥，還具有殺除作物生長(zhǎng)環(huán)境中的病菌和害蟲的效果，為作物提高良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)的飛行作業(yè)速度一般為3～6m/s，飛行過(guò)程中還能保持與作物1～2m的固定高度，規(guī)模作業(yè)時(shí)能保證5.3～6.7hm2/h的效率，效率時(shí)常規(guī)噴灑的數(shù)十倍。

農(nóng)用無(wú)人機(jī)的作業(yè)不受耕作模式及區(qū)域的限制，自動(dòng)飛控導(dǎo)航作業(yè)能有效保證操作人員的安全，并改善了植保機(jī)械和人工作業(yè)進(jìn)地難、效果差等不足。

（二）林業(yè)監(jiān)測(cè)

無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載高分辨率監(jiān)測(cè)、攝像設(shè)備，可以解決勘察人員不足、效果差、效率低等問(wèn)題，有助于林區(qū)管理人員精確掌握林區(qū)的森林現(xiàn)狀。其巡查系統(tǒng)可以對(duì)異常、病變、枯死的林木精準(zhǔn)定位，通過(guò)采集有效的影像資料，可以實(shí)施森林資源調(diào)查和荒漠化監(jiān)測(cè)、森林病害蟲監(jiān)測(cè)及其防治、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理、火災(zāi)救援及人工降雨等工作，最終為林業(yè)的時(shí)查時(shí)管提供科學(xué)有效的依據(jù)。

（三）作物授粉

傳統(tǒng)的雜交稻制種人工牽繩授粉、人工輔助授粉，每個(gè)勞力每天可授粉0.2～0.33hm2，花粉傳播距離近，勞動(dòng)強(qiáng)度大；而電池動(dòng)力無(wú)人直升機(jī)輔助授粉每天的有效授粉時(shí)間約30min，授粉2～3次，可完成約4hm2制種的授粉作業(yè)，異交結(jié)實(shí)率可達(dá)45.1%，產(chǎn)量為193.2kg/0.067hm2；油動(dòng)力無(wú)人直升機(jī)輔助授粉每天有效授粉時(shí)間約30min，授粉2～3次，可完成約4hm2授粉作業(yè)，異交結(jié)實(shí)率可達(dá)47.2%，產(chǎn)量為181.7kg /0.067hm2。

（四）牧群定位

無(wú)人機(jī)應(yīng)用于牧群定位，可在牧區(qū)上空驅(qū)趕牧群，控制它們的移動(dòng)方向，并找到脫離群體的個(gè)體，還能讓各個(gè)分散的牧群集中到一個(gè)地方。通過(guò)裝載傳感器和攝相機(jī)，無(wú)人機(jī)還可以統(tǒng)計(jì)牛羊的數(shù)量，借助熱力感應(yīng)器檢測(cè)動(dòng)物的身體狀況，而不需牧羊人親自出馬進(jìn)行勘察。

（五）土壤濕度監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)的土壤濕度監(jiān)測(cè)站不能滿足大面積空間、長(zhǎng)期的土壤濕度動(dòng)態(tài)要求，無(wú)人機(jī)搭載可見光———近紅外光設(shè)備作為檢測(cè)手段，通過(guò)對(duì)比圖像的各種空間分析特性，提出分析手法，從而得到提高土壤濕度與包含信息的相關(guān)系數(shù)，保證了所建立的模型的高準(zhǔn)確性，完成了土壤濕度的合理化監(jiān)測(cè)。

（六）在植被覆蓋度方面的監(jiān)測(cè)

隨著我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的推廣及發(fā)展，依靠遙感進(jìn)行檢測(cè)農(nóng)作物覆蓋率變化，已成為一個(gè)具有重要意義的監(jiān)測(cè)手段。而低空無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)很好地彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感的不足，又提高了人工地面采集數(shù)字影響的效率，減少了人工和時(shí)間的浪費(fèi)，提高了植被覆蓋率監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。我國(guó)已用無(wú)人機(jī)完成了冬小麥覆蓋率的監(jiān)測(cè)，為之后的研究提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（七）無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)其他領(lǐng)域中的應(yīng)用

將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付中，有利農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的評(píng)估；可等明用無(wú)人機(jī)進(jìn)行農(nóng)村土地確權(quán)；農(nóng)場(chǎng)管理規(guī)劃系統(tǒng)也是農(nóng)田生產(chǎn)中一個(gè)重要的組成部分，可以利用無(wú)人機(jī)攜帶移動(dòng)基站，將大面積無(wú)線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)收集回來(lái)，可以減少很多固定基站的建設(shè)投入。

二、農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)

（一）噴灑效果好

植保無(wú)人機(jī)施藥方式為低空、超低空作業(yè)，機(jī)具利用精確的導(dǎo)航系統(tǒng)調(diào)節(jié)與農(nóng)作物的距離，通過(guò)霧化器改善霧滴的霧化均勻性，使噴出的藥液均勻地附著在作物的表面，有效減少重噴和漏噴的現(xiàn)象。

（二）無(wú)人駕駛

無(wú)人機(jī)的作業(yè)過(guò)程直接由飛控人員通過(guò)遠(yuǎn)距離遙控實(shí)現(xiàn)，不需要專業(yè)飛行員操作，既降低了作業(yè)成本，又避免了人員與農(nóng)藥的直接接觸，有效減少了農(nóng)藥帶給施藥人員的化學(xué)成分的傷害。

（三）噴霧效率高

以我國(guó)天鷹-3小型農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)為例，作業(yè)效率7～ 10hm2/h，是普通噴灑機(jī)械的3～4倍，是傳統(tǒng)人工噴藥的60倍以上。

無(wú)人機(jī)施藥能夠在大規(guī)模病蟲草害突發(fā)情況下迅速并有效開展防治工作，最大程度降低病蟲害造成的損失。

（四）適用性好

植保無(wú)人機(jī)可垂直起降，不受地形的限制，可解決地面機(jī)具難以進(jìn)入山地、水田、沼澤等地作業(yè)的難題。同時(shí)，不受作物長(zhǎng)勢(shì)的限制，對(duì)于山地、水田、沼澤都可以利用無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行病蟲害防治，均具有良好的適應(yīng)性。

（五）省藥、省水、減少污染

無(wú)人機(jī)施藥提高藥物利用率，有效降低農(nóng)藥殘留、土壤污染和水源短缺等問(wèn)題。

（六）操控人員安全系數(shù)高

操控飛機(jī)飛行的人員通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)發(fā)出指令對(duì)無(wú)人機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行控制，同時(shí)通過(guò)安裝在植保無(wú)人機(jī)的自主導(dǎo)航裝置實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自動(dòng)施藥過(guò)程。

（七）作物損傷小

不會(huì)像大型地面施藥器械碾壓作物致其損傷，不破壞土壤物理結(jié)構(gòu)，不影響作物后期生長(zhǎng)。

總之，相比傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)，農(nóng)用無(wú)人機(jī)優(yōu)點(diǎn)很多，更有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

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