植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望

徐燕

摘 要 隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷的推進(jìn)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)手段已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，而植保無(wú)人機(jī)作為重要的航空工具，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。雖然植保無(wú)人機(jī)取得了一定的成效，但仍然存在諸多方面的問(wèn)題有待解決。基于此，概括了植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)論述了其存在的問(wèn)題，并重點(diǎn)對(duì)植保無(wú)人機(jī)的未來(lái)發(fā)展做出了展望。

關(guān)鍵詞 植保無(wú)人機(jī);發(fā)展現(xiàn)狀;未來(lái)展望

中圖分類號(hào)：F323.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.18.086

1 植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

基于植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷程來(lái)看，無(wú)錫漢和第一架植保無(wú)人機(jī)于2008年問(wèn)世，作為現(xiàn)代植保的前沿技術(shù)，得到了迅速的發(fā)展。2015年12月，國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，直保無(wú)人機(jī)企業(yè)迅速崛起，并且已經(jīng)有超過(guò)了200家企業(yè)，其中10家企業(yè)具有自主研發(fā)能力[1]。基于植保無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)角度分析，保有量高達(dá)3 000多架，總作業(yè)面積高達(dá)73.3萬(wàn)公頃。此外，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)前與無(wú)人機(jī)相關(guān)的農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)研究所迅速的發(fā)展起來(lái)，并且已經(jīng)發(fā)展到20余家，主要從事低空遙感平臺(tái)、GPS自主導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)航空噴藥以及農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)平臺(tái)等技術(shù)方面的研究，為我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。此外，2011年國(guó)內(nèi)多家研究中心以及科技大學(xué)組建了國(guó)內(nèi)首個(gè)農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為植保無(wú)人機(jī)的技術(shù)研發(fā)發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)按照動(dòng)力劃分主要分為兩種類型，即電動(dòng)式與油動(dòng)力式。根據(jù)螺旋結(jié)構(gòu)劃分三種，即多旋翼、單旋翼、固定翼。而當(dāng)前這些類型的植保無(wú)人機(jī)的研發(fā)，主要用于農(nóng)林植物的保護(hù)。與此同時(shí)，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)GPS飛控或者地面遙控等操作，能夠達(dá)到以防治病蟲(chóng)害為目的的噴灑作業(yè)，這對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。

2 植保無(wú)人機(jī)發(fā)展中存在的問(wèn)題

2.1 植保無(wú)人機(jī)專用藥劑不足

受植保無(wú)人機(jī)作業(yè)自身的特點(diǎn)所限制，其對(duì)于農(nóng)藥藥劑類型等具有較高的要求。對(duì)于那些腐蝕性強(qiáng)、溶解性較差的藥劑來(lái)說(shuō)，無(wú)法適用于植保無(wú)人機(jī)。尤其現(xiàn)階段，并沒(méi)有太多的公司研究針對(duì)植保無(wú)人機(jī)專業(yè)的藥劑，以及助劑的藥劑。與此同時(shí)，嚴(yán)重缺乏其專用的病蟲(chóng)害防治藥劑，并且缺乏較為完善而統(tǒng)一的使用標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)針對(duì)藥劑特性與混合性的科學(xué)性。除了當(dāng)前這些問(wèn)題以外，還存在無(wú)法保證藥量與藥效等問(wèn)題，這在很大程度上為環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響[2]。

2.2 缺乏專業(yè)的人才隊(duì)伍

植保無(wú)人機(jī)需要專業(yè)的飛手為用戶進(jìn)行服務(wù)，不僅要求飛手具備專業(yè)的操作能力，而且還需要掌握維修與維護(hù)的技能，但當(dāng)前植保無(wú)人機(jī)嚴(yán)重缺乏專業(yè)的飛手。由于植保無(wú)人機(jī)高昂的價(jià)格限制，植保無(wú)人機(jī)當(dāng)前未能夠得到推廣。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)高校飛行專業(yè)與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)匱乏，未能夠?yàn)閷I(yè)飛手提供培訓(xùn)的場(chǎng)所。基于此方面所限制，導(dǎo)致人才培養(yǎng)相對(duì)較為滯后。此外，由于植保航空?qǐng)?zhí)飛、機(jī)務(wù)等人員，絕大部分來(lái)自于其他航空領(lǐng)域，如果聘請(qǐng)這些專業(yè)人員負(fù)責(zé)植保無(wú)人機(jī)飛行，必然會(huì)增加其成本。因此，截至2015年10月，國(guó)內(nèi)只有1 159人獲得了無(wú)人機(jī)駕駛員合格證，嚴(yán)重阻礙了植保無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展。基于目前國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)該方面來(lái)講，嚴(yán)重缺乏專業(yè)的操作培訓(xùn)學(xué)校，未能夠?yàn)閷I(yè)飛行員提供專業(yè)培訓(xùn)的場(chǎng)所，并且缺乏健全的培訓(xùn)機(jī)制，致使飛行人才隊(duì)伍面臨著嚴(yán)重匱乏的局面。

2.3 缺乏健全的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

植保無(wú)人機(jī)行業(yè)嚴(yán)重缺乏健全的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上限制了行業(yè)的發(fā)展，嚴(yán)重阻礙了無(wú)人機(jī)的規(guī)模化發(fā)展。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)擁有百余家企業(yè)生產(chǎn)旋翼飛行植保機(jī)，尤其在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，并沒(méi)有建立完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及標(biāo)準(zhǔn)化的管理標(biāo)準(zhǔn)，致使其生產(chǎn)以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主。此外，在售后服務(wù)的過(guò)程中，極容易出現(xiàn)不同生產(chǎn)公司的零件，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在具體的規(guī)格上都存在明顯的不兼容問(wèn)題。而當(dāng)前這些問(wèn)題，極大地降低了售后服務(wù)的效率，對(duì)于植保無(wú)人機(jī)的推廣產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響[3]。

3 植保無(wú)人機(jī)未來(lái)發(fā)展的展望

3.1 產(chǎn)學(xué)研發(fā)展模式逐步建立

當(dāng)前，隨著植保無(wú)人機(jī)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)相繼對(duì)新型的發(fā)展模式做出嘗試。國(guó)內(nèi)多家企業(yè)共同簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，實(shí)現(xiàn)多方面的實(shí)質(zhì)性合作，包括技術(shù)開(kāi)發(fā)、聯(lián)合施藥試驗(yàn)等領(lǐng)域的合作。同時(shí)，與國(guó)內(nèi)幾十個(gè)省份進(jìn)行了技術(shù)方面的合作，共同進(jìn)行了關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、有人機(jī)航空遙感、無(wú)人機(jī)航空遙感等技術(shù)方面的研究，現(xiàn)階段在該領(lǐng)域取得了顯著性的成效[4]。

3.2 精準(zhǔn)噴施作業(yè)未來(lái)可期

在植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，精準(zhǔn)噴施作業(yè)是植保無(wú)人機(jī)發(fā)展的重要目標(biāo)，但要想實(shí)現(xiàn)當(dāng)前這一目標(biāo)，則需要借助GIS技術(shù)創(chuàng)建精準(zhǔn)的植保作業(yè)處方圖，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多光譜輔助、傳感器等有效融合。尤其在實(shí)際的植保作業(yè)中，需要按照處方圖進(jìn)行作業(yè)路線的設(shè)定。通過(guò)植保無(wú)人機(jī)的智能飛行控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自主飛行，或者達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。對(duì)于部分小區(qū)域面積而言，植保無(wú)人機(jī)能夠做到及時(shí)有效的運(yùn)用。植保無(wú)人機(jī)在進(jìn)行自主飛行過(guò)程中，能夠通過(guò)諸多方面的先進(jìn)技術(shù)，如超聲波測(cè)距技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS技術(shù)等，在線感知環(huán)境形勢(shì)，根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的環(huán)境信息進(jìn)行建模分析和輔助決策，及時(shí)調(diào)整飛行路線和施藥設(shè)備參數(shù)，進(jìn)行避障飛行和精準(zhǔn)施藥。而通過(guò)當(dāng)前這種模式，不但可以減少霧滴出現(xiàn)漂移等現(xiàn)象，而且還有助于提升無(wú)人機(jī)作業(yè)效率。當(dāng)前，絕大多數(shù)植保無(wú)人機(jī)智能飛行研究通常主要在相對(duì)確定的環(huán)境下開(kāi)展的，而針對(duì)當(dāng)前的研究分析表明，其長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)在于能夠在快速變化的不確定環(huán)境，通過(guò)技術(shù)方面研究，進(jìn)一步增強(qiáng)無(wú)人機(jī)對(duì)地形的適應(yīng)能力。通過(guò)研究表明，這種方式不僅可以控制其飛行精度，還能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)噴施作業(yè)的目標(biāo)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)不斷的深入發(fā)展，促進(jìn)了植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，在一定程度上加強(qiáng)了其技術(shù)、人員、配套設(shè)施方面的建設(shè)。尤其當(dāng)前，隨著企業(yè)與科研院校的交流合作，植保無(wú)人機(jī)將會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化、精準(zhǔn)化的發(fā)展目標(biāo)。因此，必須注重植保無(wú)人機(jī)技術(shù)方面的科研，逐漸加大科研力度，提高其技術(shù)方面的可靠性，進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)的可操作性。此外，基于創(chuàng)新發(fā)展的背景下，通過(guò)建立農(nóng)業(yè)航空標(biāo)準(zhǔn)，有助于合理規(guī)范農(nóng)業(yè)航空市場(chǎng)，并且進(jìn)一步推進(jìn)了農(nóng)業(yè)航空技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)植保無(wú)人機(jī)效率。

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（責(zé)任編輯：趙中正）