无人机作为一种性(xìng)能优越(yuè)的(de)空中平台,最早应用于军事(shì)领域。但随着技术发展及社会变革,无人(rén)机开始在(zài)民用领(lǐng)域迅速发展,尤其是在农(nóng)业植(zhí)保方面。
一、植(zhí)保无人机定义
植保无人机是用于农林(lín)植物保护(hù)作业的无人驾驶飞机,主(zhǔ)要是通过地面遥(yáo)控或GPS飞控(kòng),来实现喷洒药剂作业。无人机植保作业与传(chuán)统植保作业(yè)相比,具有精准作业、高效环(huán)保(bǎo)、智能化、操作简单(dān)等特点,为农(nóng)户节省大型(xíng)机械(xiè)和大(dà)量(liàng)人力的成本。
二、植保无(wú)人机分(fèn)类及(jí)优势
(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。
按动力划分:油动植保(bǎo)无人机(jī)/电动植保无(wú)人(rén)机
按机(jī)型结构(gòu)划分: 固定(dìng)翼植(zhí)保无(wú)人机/单(dān)旋翼植保无人(rén)机/多旋翼(yì)植保(bǎo)无人机(jī)
(二)植保无(wú)人机(jī)优(yōu)势
1、高效安全:农用无(wú)人直升(shēng)机(jī)飞行速度快,规模(mó)作业能达到每小(xiǎo)时120-150亩,其效率比(bǐ)常(cháng)规喷洒至少高出100倍;植保无人机通(tōng)过地面遥控或GPS飞控操作,喷洒作业人员(yuán)远距离(lí)操作避免(miǎn)暴露于农药下的危险,提(tí)高了(le)喷洒作业的安(ān)全性(xìng)。
2、节约水药,降低成(chéng)本(běn):电动无人直升机喷洒技(jì)术(shù)采用(yòng)喷雾(wù)喷洒(sǎ)方式至少可以节约50%的农药使(shǐ)用量,节约90%的用水(shuǐ)量,很大程度的降低资(zī)源成本。国(guó)内(nèi)诸如云南昆明劲(jìn)鹰多旋翼植保无人机喷洒农(nóng)药(yào)及叶面施肥,离心喷头(tóu)+桨强气流二次雾(wù)化效果远好(hǎo)于人工。作(zuò)业能力,一分钟(zhōng)一(yī)亩(人(rén)工仅(jǐn)能(néng)一天一亩)。
3、防治效果显著:无人机直升机具有作业高度低,飘(piāo)移少(shǎo),可空中悬停(tíng)等特(tè)点,喷洒农药时旋(xuán)翼产生(shēng)的向(xiàng)下气流有助于(yú)增加物流对农作物的穿透性,防治效果好。
4、成本低,易操作:电动(dòng)无人(rén)机整体(tǐ)尺(chǐ)寸小,重量轻,折旧率(lǜ)低(dī),易保养,单(dān)位作(zuò)业人工成本低;容易操作,操作人(rén)员一般(bān)经过(guò)30天(tiān)左右的训练(liàn)即(jí)可掌握要领并执行任务。
三(sān)、植保无人(rén)机发展历史
世(shì)界各国对植保无人机应用程度有所不同(tóng),但总的来说,农业航空技术是国家(jiā)农业生产的重要组(zǔ)成部分,在农业生产中的(de)应用(yòng)比重(chóng)不断(duàn)加大。
日本是最(zuì)早将(jiāng)微小型农用无人机用于(yú)农业生产的国家(jiā)之一。1987年,Yamaha公司(sī)受日本农(nóng)业部委托,生产(chǎn)出第一(yī)台农用无人机(jī)——20kg级喷药无人机“R-50”,之后日(rì)本将无人直升机广泛(fàn)应用于大田作物(wù)。经过20多年的发展(zhǎn),日(rì)本(běn)已经从1995年(nián)的307架增(zēng)加到现在的(de)2400多架,操作人员14000多人(rén),成为(wéi)世界上农(nóng)用无人(rén)机喷药(yào)第一大国。
美国是农业航空应用技术最成熟(shú)的国家之(zhī)一(yī),经历了由有人驾驶直升机植保技术向无人机植保技(jì)术(shù)的发展(zhǎn)过程,现已形成较完善的农业航空产业体系。据统计,美国(guó)目前农(nóng)用(yòng)飞(fēi)机达9000多架,占(zhàn)世界总拥有量28%,农业航空对(duì)农业的直接贡(gòng)献率为15%以上。
除(chú)日本、美国之(zhī)外,俄罗斯(sī)、韩国等国家(jiā)也将(jiāng)植保无人机(jī)广泛应用于农业。俄(é)罗斯(sī)地广人稀,拥有数目庞大的农用飞机作业队伍,数量高达(dá)1.1万架,年处理耕地(dì)面积约占总耕地(dì)面积35%以上。韩国于2003年(nián)首次引进无人直(zhí)升机(jī)用于农业(yè)航空作业,其后农用(yòng)无人机数量以及(jí)农业(yè)航空作(zuò)业面(miàn)积都在逐年增(zēng)加,韩国的农(nóng)林(lín)水产食品部和(hé)农协中央会计(jì)划以后每年增加100架,到(dào)2003年(nián)共增加到500架。
四(sì)、国(guó)内(nèi)植保无人机现状
20世纪50年代,我国开始(shǐ)开展航空施药技术(shù)的研究和应用,2004年由科技(jì)部(bù)863计(jì)划、农业部南京农机化所等开始对无人机植(zhí)保进行(háng)研究和推广;2007年我国第一架工程型植保无(wú)人直升(shēng)机的(de)产业化探索;近两(liǎng)年全国范围内的推广试用。
近年来随着民用无人机的发(fā)展,植保无(wú)人机也开始(shǐ)“飞”入寻常百姓家。据有关人士称,随着土(tǔ)地流转规模(mó)的扩大,我国植(zhí)保无人机产业(yè)存在着近(jìn)千亿元的潜在市场。虽然国内植保(bǎo)无(wú)人机发展前景(jǐng)可观,但目前发展仍(réng)面临诸多障碍(ài)。
(一)植(zhí)保无(wú)人机价格令人望而(ér)却步
价格(gé)是当(dāng)前(qián)阻(zǔ)碍(ài)绝大多数农业大户使用植保无人机(jī)的关键(jiàn)因素之一。目前,国内多数省份尤其是在农业规(guī)模化生(shēng)产条件较好的北方平(píng)原地区(qū),植(zhí)保无(wú)人机开始尝试使用,但是能够享受到“农机补贴”的省份却寥寥无几,一些潜在客(kè)户面对高额价格望而却步。据了解,国内植保无(wú)人机制造商多达100余家(jiā),其产品(pǐn)价格参(cān)差不齐,但基本保持在5万至20万不等(děng)。
为此,农业(yè)人士希望政(zhèng)府在机械购置上给予(yǔ)补贴;植保无人机企(qǐ)业则希望政府在资金(jīn)和场地、税(shuì)收(shōu)等(děng)方面予以更多(duō)支(zhī)持。
(二)植(zhí)保无(wú)人机配套服(fú)务(wù)滞后
目前我(wǒ)国植(zhí)保无人(rén)机在实(shí)际应用中存在一大瓶颈(jǐng),“行业实力不均,配套服务不足”。首先,近年来民用无(wú)人机逐(zhú)渐兴起,全国各地均有植保无人机制造企(qǐ)业,但相关配套的产业链分布(bù)地区不均,因(yīn)而农户在植保(bǎo)无人机使用过程中(zhōng)如遇(yù)到产品部件损(sǔn)毁(huǐ)等问(wèn)题(tí),不能及时得到维(wéi)修或者是维修时间成本(běn)很高。其(qí)次,植保无人机保险服务今年刚刚(gāng)兴起,不像汽车行(háng)业(yè)保(bǎo)险业(yè)务那样成熟(shú),还需要不断(duàn)完善。
(三)行业标(biāo)准(zhǔn)不完善(shàn)
有(yǒu)专家表示,我国植保(bǎo)无人机(jī)产(chǎn)业已(yǐ)经起步,但是目(mù)前业(yè)内并无明确的行业标准,包括无人(rén)机自身技术、性能标(biāo)准和(hé)植保标准(zhǔn)。这(zhè)就使得无(wú)人(rén)机企业鱼目混杂,同时(shí)政府也无法(fǎ)出(chū)台确切(qiē)的支(zhī)持和扶持(chí)政策。据(jù)了解,目前我国明确出(chū)台有(yǒu)关民用无人机相关(guān)技术标准的省份屈指(zhǐ)可数,仅有深圳对于各种业务类型的民用无人机制定了(le)较为完备的(de)标准(zhǔn)体系(xì)。
五、植保无人机发展趋势(shì)
我国拥有18亿亩基本(běn)农(nóng)田,每(měi)年农药中毒人数(shù)约有10万之众,致死率高达20%。应用无人直(zhí)升机喷洒农(nóng)药对我国而言,不仅具有(yǒu)很(hěn)大的(de)经(jīng)济价值,还具有社(shè)会价(jià)值(zhí):无(wú)人(rén)机作业(yè)不仅有超高的工(gōng)作(zuò)效率,对人员生命安(ān)全不构成威胁,同(tóng)时能够(gòu)大量节省(shěng)劳动力,节约农业投(tóu)入成本,最终(zhōng)增加农民(mín)的(de)经(jīng)济效益(yì)。
国内植保无人机未来发展趋势主要表现在五个方面:
第一是操作,植保无人(rén)机操(cāo)作复杂,尤(yóu)其是(shì)无人直升机,对操作手(shǒu)的能力要更高(gāo)。随着植保无人机技(jì)术的不断发展,植保(bǎo)无人机操(cāo)作会更加(jiā)简单化,利于使用者上手。
第二是载(zǎi)重,目前植保无人(rén)机(jī)载荷维(wéi)持在5kg-20kg,载荷药量过少使得(dé)操作(zuò)更为复杂,相(xiàng)信(xìn)未来植保无(wú)人机载荷会越来越大(dà)。
第三是价格(gé)。价格是阻碍植保无人机普及(jí)的关进因素之(zhī)一,国内植保无人机价格参(cān)差不齐,但至(zhì)少也在5万-20万不等。技术不断发展,植保无人机成本(běn)下降,价(jià)格也(yě)就会越来越低。其次,植保无人机企业相互竞争,采用提升(shēng)技术控(kòng)制成本的方式,以此降低价格产生竞争优势。
第四(sì)是服务(wù),国(guó)内目(mù)前关于植(zhí)保无人机的配套服务比较滞后。随着植保无人机(jī)行业的不断(duàn)发(fā)展,相关配套服务(wù)维修、保险、等也会更加(jiā)完善和成熟。
第五是补贴,我国越来越(yuè)多(duō)的省份(fèn)开始(shǐ)引入农用无人机,实现(xiàn)了农业现代科(kē)技化,但是目前只(zhī)有河南、湖(hú)南和福建三省对购买农用无人机实行补贴政策。农用无人机(jī)飞入农田已(yǐ)成不可阻挡之势,相信有关部门会(huì)制定相关政策,让农民早日实现科(kē)学种田(tián),走上科(kē)学(xué)致富的道路。
图(tú)示:昆明劲鹰植保(bǎo)无人(rén)机(jī)

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