農用植保無人機的研究現狀及趨勢

摘要：

我國是一個農業大國，所以糧食的安全生產問題是影響我國經濟發展的一個重要問題。當前，我國的耕地遭受大面積的污染和病蟲侵害，這些問題都嚴重影響了糧食安全。所以，植保無人機在農業上的應用，對保障糧食安全起到了不可小覷的作用。本文主要介紹了植保無人機的特點，淺述了其現狀與未來的一個發展趨向。

關鍵詞：

植保無人機；現狀；發展趨勢

中圖分類號：V279+2

文獻標識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315022

對我國來說，農業生產的安全就是保證經濟安全與國民安全的基本。農作物在生長的階段，病蟲害是影響農作物生長與糧食產量的關鍵問題。現階段，我國的耕地面積受農藥污染的比較嚴重，在植物保護領域提升施藥技術與施藥裝備的機械化水平，是保障生產安全的重要手段。

1農用植保無人機的特點

植保無人機可以利用導航系統，調整與農作物之間的施藥距離，它可以做到超低空進行施藥，應用霧化器使噴灑出的農藥勻和的噴附在農作物上，減少重復和遺漏噴灑的狀況；無人機在進行作業的時候，不用專業的人員來控制機器，飛控人員利用遙控，可以進行遠距離的控制，這樣不僅節省了成本，而且還提高了安全性，防止了工作人員直接與農藥進行接觸，有效減少了農藥給工作人員帶來的傷害；而且無人機進行施藥的效率遠比傳統人工施藥的效率高的多，以天鷹-3為例，它的效率是普通設備的3～4倍，是人工效率的60倍以上[1]，在面對大規模蟲害，無人機噴藥可以快速并且有效地進行作業，最大程度上消滅蟲害。

植保無人機在操作的時候，不受地形的影響，可以垂直起降，可以進入到普通機械設備不能到達的山地、沼澤等地方，對于這些地方的蟲害問題都可以利用無人機來進行噴藥，可適用性較強。無人機通過空中作業，不像地面噴藥設備壓在莊稼上，破壞土壤結構使農作物遭受損害，影響后期生長。圖1為農保無人機的實拍工作圖。

2我國農用植保無人機的發展現狀

2010年我國誕生了第1架農用植保無人機，與國外相比落后了30a。雖然我國是農業大國，但是我國農民數量眾多，仍然是以粗放式為主要的生產方式，在解放和發展生產力這一方面與美國這樣的發達國家相比，還是比較落后。我國農民的思想還是過于保守，受傳統思想的影響，像無人機這種高科技的新事物要想在農業上得到廣泛的應用，還是缺少專業型的技術性人才和科學技術的依靠，所以并沒有得到廣泛的應用。而且我國地大物博，地形復雜，所以作物的結構業比較繁雜，每一個地方對于無人機的需求也是大不相同[2]。家庭為單位的生產是我國主要的農業生產方式，各家各戶之間的合作很少，自力更生的農業發展限制了大型設備的使用，與其他一些發達國家相比，我國對于農業在大型科技設備上的支持相對較弱。由于我國缺少研究型的技術人員，市場應用較低，導致市場需求低，在導航和燃料方面缺乏成熟的技術支持，與國外相比差距非常大，這些因素都導致了我國植保無人機沒有得到廣泛的生產與應用。

但是隨著城鎮化的發展，很多農民都從農村走向城市，開始解放生產力并且提高生產的效率，在產業倒逼的影響下，我國各個農業大學開始致力于植保無人機的研究，并且取得優異的成果。伴隨著我國的農業向精準化、有機化的發展，農用植保無人機的使用已經成為未來農業發展的趨向。

3農用植保無人機的研究趨勢

31移動端操作平臺

隨著科學技術的不斷發展，植保無人機也逐漸實現了智能化，移動式的操作平臺以其應用的便捷性特點，在各個不同的領域得到認可和應用，對于本文探討的農用植保無人機來講，其操作平臺實現移動化后，對于無人機的操作就可以應用人們日常生活中常用的手機進行操作。在具體的功能上，也實現了多樣化的要求，例如可以實現規劃線路、自主飛行以及虛擬搖桿操作等。無人機無法感知和躲避阻礙物的問題，可以作為手機軟件操作系統的研發方向，因此移動端操作的成熟性是一個研究發展的趨勢。

32精準的施藥技術

為了提高農藥噴灑的有效性，減少由于農藥造成的化學危害和保護施藥地區的周邊土地，如何實現精準的施藥也成為了研究的一大方向[3]。為了更好地控制藥物噴灑，將GIS與機載遙感結合在一起已經成了一種新的研究趨勢。無人機可以應用核心技術對作物的發展的各種狀況進行分析，針對噴灑藥物狀態實行操作。

33噴桿震動特性研究

噴桿作為植保無人機操作中的關鍵部位，現階段很少有人對其在操作中由于震動產生的問題開始研究。據我國已有的研究數據分析，在滿足噴灑要求的基礎上，對噴桿進行優化設計也是一種研究方向[4]。

34高效率、長航時

無人機有1個普遍存在的問題，就是承受力過小，一般是30～40kg，而且航行的時間通常也就是15～30min。由于噴灑面積收入的提高和土地流轉的增多，在這一方面，市場會要求這一產品向承載力高、使用時間長的方向發展。承載的藥物越重，航行的時間就越長，這樣就可以提高無人機的利用率，因此，承載質量高、效率高、航行時間長的中小型機器將成為今后市場的需求方向。下表1不同研究技術類型的特點和優勢統計表。

4結束語

綜上所述，本文通過分析國內無人機研究應用現狀，可以看出來我國在對于植保無人機的應用這一方面也取得了一定的成績。為了保障我國糧食生產的安全性，植保無人機應該被廣泛應用于農業生產中，促進我國現代化農業的高效發展。

參考文獻

[1]

婁尚易，薛新宇，顧偉，等.農用植保無人機的研究現狀及趨勢[J].農機化研究，2017，39（12）：1-6.

[2] 蔣智超，劉朝宇.淺談植保無人機發展現狀及趨勢[J].新疆農機化，2016（2）：30-31.

[3] 李欣雨，溫曉鑫，葛宜元，等.農業植保無人機發展現狀及趨勢[J].農機使用與維修，2017（8）：1-4.

[4] 尚春雨，蔡建法，黃思健，等.我國農用植保無人機應用現狀與前景分析[J].安徽農業科學，2017，45（30）：193-195.

作者簡介：

劉鶴（1981-），女，黑龍江集賢人，研究方向：農業植物保護、農作物栽培。