無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

楊文云

摘要? 對無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中的主要應(yīng)用及優(yōu)勢進(jìn)行了闡述，并以安徽省天長市為例，就無人機(jī)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣情況進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 無人機(jī);農(nóng)業(yè)生產(chǎn);應(yīng)用;優(yōu)勢;天長

中圖分類號：V279+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）06-017-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.008

Application of UAV Tech nology in Agricultural Production

YANG Wen-yun（Tianchang Agriculture Committee seed management station， Tianchang， Anhui 239300）

Abstract The main application and advantages of UAV in agriculture were expounded， and the popularization of UAV in local agricultural production was summarized with Tianchang City of Anhui Province as an example.

Key words? ?UAV; Agricultural production; Application; Superiority; Tianchang

無人駕駛飛機(jī)簡稱無人機(jī)（UAV），是一種利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器。近年來無人機(jī)發(fā)展勢頭迅猛，伴隨著技術(shù)的不斷突破和逐漸成熟，加之其具有工作適用性好，操作靈活，方便快捷等優(yōu)勢，無人機(jī)在諸多農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并逐漸作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中的一種新型設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的信息化和精準(zhǔn)化的發(fā)展。農(nóng)用無人機(jī)的本質(zhì)上是一種平臺，通過在平臺上配置不同的應(yīng)用模塊，再運(yùn)用無人機(jī)主體以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的農(nóng)用目的。例如，植保無人機(jī)即農(nóng)藥噴灑模塊的無人機(jī)，遙感觀測無人機(jī)即配置了成像設(shè)備的無人機(jī)。

我國自2008年開始了單旋翼無人機(jī)低空低量施藥技術(shù)的研究。2013年1月，農(nóng)用航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在海南三亞成立，搭建包含高校、科研單位及企業(yè)在內(nèi)的技術(shù)交流平臺，主要從事相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的研究，以推動農(nóng)用無人機(jī)的深入應(yīng)用。2017年安徽省已將農(nóng)用無人機(jī)納入購置補(bǔ)貼目錄，開始試點(diǎn)工作。隨著新型農(nóng)業(yè)主體的興起，農(nóng)業(yè)對植保社會化服務(wù)的需求越來越高;同時(shí)由于人工成本的不斷攀升發(fā)展，推廣無人機(jī)開展統(tǒng)防統(tǒng)治已勢在必行。鑒此，文中對無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中的主要應(yīng)用及優(yōu)勢進(jìn)行了闡述，并以安徽省天長市為例，就無人機(jī)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣情況進(jìn)行了總結(jié)，旨在為農(nóng)業(yè)無人機(jī)的全面推廣奠定基礎(chǔ)。

1 無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中的主要應(yīng)用

1.1 農(nóng)田藥物噴灑

藥物噴灑是農(nóng)用無人機(jī)最為廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)植保作業(yè)相比，植保無人機(jī)具有高效環(huán)保、精準(zhǔn)作業(yè)、操作簡單智、能化等特點(diǎn)，為農(nóng)戶節(jié)省了大型機(jī)械和大量人力的運(yùn)用成本，目前在全國各地得到廣泛的推廣。按照國家1.2億hm2耕地的紅線，未來農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域?qū)星|市場空間。正是看到了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣闊前景，零度、大疆這兩家以消費(fèi)級無人機(jī)著稱的企業(yè)目前也開始進(jìn)軍植保無人機(jī)領(lǐng)域市場。

1.2 農(nóng)田信息監(jiān)測

無人機(jī)農(nóng)田信息監(jiān)測主要包括病蟲監(jiān)測、灌溉情況監(jiān)測及農(nóng)作物生長情況監(jiān)測等，是利用以遙感技術(shù)為主的空間信息技術(shù)通過對大面積農(nóng)田、土地進(jìn)行航拍，從航拍的圖片、攝像資料中充分、全面地了解農(nóng)作物的生長環(huán)境、周期等各項(xiàng)指標(biāo)，從灌溉到土壤變異，再到肉眼無法發(fā)現(xiàn)的病蟲害，指出出現(xiàn)問題的區(qū)域，以利于農(nóng)民更好地進(jìn)行田間管理。無人機(jī)農(nóng)田信息監(jiān)測具有范圍大、時(shí)效強(qiáng)和客觀準(zhǔn)確的優(yōu)勢，是常規(guī)監(jiān)測手段所無法企及的。

1.3 農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)勘察

農(nóng)作物在生長過程中難免遭受自然災(zāi)害的侵襲，使得農(nóng)民經(jīng)濟(jì)受損。對于擁有小面積農(nóng)作物的農(nóng)戶來說，受災(zāi)區(qū)域勘察并非難事，但是當(dāng)農(nóng)作物大面積受到自然侵害時(shí)，農(nóng)作物查勘定損工作量極大，其中最難以準(zhǔn)確界定的就是損失面積。

農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)公司為了更為有效地測定實(shí)際受災(zāi)面積，進(jìn)行農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)災(zāi)害損失勘察，將無人機(jī)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付中。無人機(jī)具有機(jī)動快速的響應(yīng)能力、高分辨率圖像和高精度定位數(shù)據(jù)獲取能力、便利的系統(tǒng)維護(hù)、多種任務(wù)設(shè)備的應(yīng)用拓展能力等技術(shù)特點(diǎn)，可以高效地進(jìn)行受災(zāi)定損任務(wù)。

1.4 其他應(yīng)用

農(nóng)用無人機(jī)作業(yè)在化肥施撒、農(nóng)作物授粉、播種等方面亦充分顯示出優(yōu)勢，將農(nóng)民從繁重的植保作業(yè)中解脫出來，利于規(guī)模化生產(chǎn)。其次

2 無人機(jī)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 體型纖小，適用性好

無人機(jī)體積小巧，方便轉(zhuǎn)場和運(yùn)輸。此外，其不受地形條件限制，適用性好。

2.2 作業(yè)效率高

相比傳統(tǒng)農(nóng)用機(jī)械，無人機(jī)播種、噴藥、施肥具有效率高的特點(diǎn)，以酷農(nóng)植保無人機(jī)為例，作業(yè)效率是人工的20～40倍，可達(dá)15 min/hm2。病蟲害傳播速度快，而人工打藥速度慢，往往要進(jìn)行多次;而無人機(jī)植保作業(yè)速度快，一次作業(yè)短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到目的。

2.3 可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)

無人機(jī)利用GPS及其他模式有自主導(dǎo)航和智能避障功能，有強(qiáng)大的后臺網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)支持，可對植保無人機(jī)的作業(yè)管控、智能飛行精準(zhǔn)作業(yè)等一目了然。

2.4 可以夜間作業(yè)

植保藥物通過液體附著在植物表面，白天溫度高太陽直射液體易蒸發(fā)，其作業(yè)效果遠(yuǎn)不如夜間低溫作業(yè)，人工夜間作業(yè)困難，而植保無人機(jī)飛防則不受限制。

2.5 人工不可替代

對于復(fù)雜地形和水田地或近成熟期、高桿、藤類等作物等，人工及拖拉機(jī)拖帶噴霧機(jī)無法進(jìn)行作業(yè)，植保無人機(jī)的空中作業(yè)優(yōu)勢突顯。

2.6 節(jié)水省藥環(huán)保

人工打藥一般用藥量450 L/hm2以上，而植保飛防作業(yè)使用專業(yè)飛防助劑，可減少30%左右的農(nóng)藥使用量，最低用藥量僅為15 L/hm2左右。此外，植保無人機(jī)利用GPS導(dǎo)航技術(shù)可精準(zhǔn)作業(yè)，噴灑均勻，對大氣、土壤和農(nóng)作物危害少，節(jié)水省藥環(huán)保。

2.7 防治效果好

由于植保無人機(jī)采用超低量噴霧噴灑方式，在植保飛防作業(yè)中使用了專用飛防助劑，飛防作業(yè)高度低、飄移少，噴灑農(nóng)藥時(shí)旋翼產(chǎn)生的下壓氣流有助于增加藥液對農(nóng)作物的穿透性。

2.8 作業(yè)安全性高

植保飛防實(shí)現(xiàn)了人藥分離，無人機(jī)操控手不直接操作機(jī)器，通過地面遙控及GPS定位對其實(shí)施遠(yuǎn)距離控制，避免了暴露于農(nóng)藥下的危險(xiǎn)，有效避免人員傷亡，安全性高。

2.9 可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)防統(tǒng)治

對于區(qū)域爆發(fā)性病蟲害，采取預(yù)警級別響應(yīng)，植保無人機(jī)飛防可采用統(tǒng)防統(tǒng)治集中防治，迅速消滅區(qū)域性病蟲害。

3 無人機(jī)在天長地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣

3.1 開辦培訓(xùn)班

由于無人機(jī)操作員培訓(xùn)工作滯后，天長市無人機(jī)飛手非常稀缺。天長農(nóng)廣校根據(jù)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的需求，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上于2018年啟動了農(nóng)用無人機(jī)操作員培訓(xùn)工作。培訓(xùn)班采取理論培訓(xùn)、電腦模擬操作和實(shí)體機(jī)現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)等形式開展，以利于學(xué)員對操作技術(shù)的充分掌握。4月9日09：00，天長市2018年首期農(nóng)用無人機(jī)操作員培訓(xùn)班在農(nóng)廣校二校多功能教室正式開班，該期培訓(xùn)班由天長市農(nóng)廣校和滁州益農(nóng)無人機(jī)科技有限公司聯(lián)合舉辦，來自全市60名學(xué)員參加了啟動儀式及正式培訓(xùn)。2018年天長市農(nóng)廣校擬舉辦3期農(nóng)用無人機(jī)操作員培訓(xùn)班，為天長市培訓(xùn)90名“農(nóng)業(yè)飛手”。

3.2 助力高溫田管

2017年8月4日上午，天長市大地聯(lián)合社組織植保技術(shù)人員到仁和集鎮(zhèn)東風(fēng)村實(shí)施無人機(jī)打藥防蟲服務(wù)。在東風(fēng)村稻田的機(jī)耕路上，無人機(jī)工作人員分組協(xié)作，用定位儀器為準(zhǔn)備打藥的田塊進(jìn)行精準(zhǔn)定位，設(shè)定無人機(jī)飛行路線，配置農(nóng)藥、安裝機(jī)器，不到20 min各項(xiàng)工作就已準(zhǔn)備就緒。

據(jù)了解，天長市大地聯(lián)合社與中國空間技術(shù)研究院合作的50架農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)，其體積相比專業(yè)航拍無人機(jī)來說要大一些，翼展超過1.5 m，可以承載大約10 kg的藥液。無人機(jī)在農(nóng)作物上方1 m左右的高度，通過螺旋槳產(chǎn)生的下壓氣流將農(nóng)藥高度霧化，均勻地噴灑在農(nóng)作物莖葉、背面和根部，10 min即可完成1 hm2農(nóng)田的噴藥任務(wù)。

4 小結(jié)

先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科技不僅給農(nóng)民帶來快速便捷和增產(chǎn)增收，還給環(huán)境增加了一分保護(hù)。無人機(jī)農(nóng)業(yè)是當(dāng)前我國加大科技投入、以科技振興農(nóng)業(yè)、推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+大田農(nóng)業(yè)”進(jìn)程的一個(gè)縮影。加大農(nóng)業(yè)無人機(jī)的推廣，為種植業(yè)從育秧、耕種、施肥、收割、秸稈處理等全流程各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)100%機(jī)械化奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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