隨著機(jī)器人技術(shù)、人工智能的飛速發(fā)展和不斷升級,現(xiàn)代社會可謂是無奇不有。自動清潔地面的掃地機(jī)器人、陪伴孩子老人的服務(wù)機(jī)器人、餐廳的送餐員機(jī)器人,會寫新聞的機(jī)器人,甚至還有無人駕駛的飛機(jī)。今天,我們就來了解一下關(guān)乎民生大計的植保無人機(jī)。


植保無人機(jī)是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無人駕駛飛機(jī),主要是通過地面遙控或GPS飛控,來實現(xiàn)噴灑藥劑作業(yè)。其實,無人機(jī)作為一種性能優(yōu)越的空中平臺,最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。但隨著技術(shù)發(fā)展及社會變革,無人機(jī)開始在民用領(lǐng)域迅速發(fā)展,尤其是在農(nóng)業(yè)植保方面。
世界各國對植保無人機(jī)應(yīng)用程度有所不同,但總的來說,農(nóng)業(yè)航空技術(shù)是國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比重不斷加大。
日本是最早將微小型農(nóng)用無人機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的國家之一。1987年,Yamaha公司受日本農(nóng)業(yè)部委托,生產(chǎn)出第一臺農(nóng)用無人機(jī)——20kg級噴藥無人機(jī)“R-50”,之后日本將無人直升機(jī)廣泛應(yīng)用于大田作物。經(jīng)過20多年的發(fā)展,日本已經(jīng)從1995年的307架增加到現(xiàn)在的2400多架,操作人員14000多人,成為世界上農(nóng)用無人機(jī)噴藥第一大國。
美國是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)最成熟的國家之一,經(jīng)歷了由有人駕駛直升機(jī)植保技術(shù)向無人機(jī)植保技術(shù)的發(fā)展過程,現(xiàn)已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)統(tǒng)計,美國目前農(nóng)用飛機(jī)達(dá)9000多架,占世界總擁有量28%,農(nóng)業(yè)航空對農(nóng)業(yè)的直接貢獻(xiàn)率為15%以上。
除日本、美國之外,俄羅斯、韓國等國家也將植保無人機(jī)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。俄羅斯地廣人稀,擁有數(shù)目龐大的農(nóng)用飛機(jī)作業(yè)隊伍,數(shù)量高達(dá)1.1萬架,年處理耕地面積約占總耕地面積35%以上。韓國于2003年首次引進(jìn)無人直升機(jī)用于農(nóng)業(yè)航空作業(yè),其后農(nóng)用無人機(jī)數(shù)量以及農(nóng)業(yè)航空作業(yè)面積都在逐年增加,韓國的農(nóng)林水產(chǎn)食品部和農(nóng)協(xié)中央會計劃以后每年增加100架,到2003年共增加到500架。
一、國內(nèi)植保無人機(jī)現(xiàn)狀
20世紀(jì)50年代,我國開始開展航空施藥技術(shù)的研究和應(yīng)用,2004年由科技部863計劃、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)化所等開始對無人機(jī)植保進(jìn)行研究和推廣;2007年我國第一架工程型植保無人直升機(jī)的產(chǎn)業(yè)化探索;近兩年全國范圍內(nèi)的推廣試用。
近年來隨著民用無人機(jī)的發(fā)展,植保無人機(jī)也開始“飛”入尋常百姓家。據(jù)有關(guān)人士稱,隨著土地流轉(zhuǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,我國植保無人機(jī)產(chǎn)業(yè)存在著近千億元的潛在市場。雖然國內(nèi)植保無人機(jī)發(fā)展前景可觀,但目前發(fā)展仍面臨諸多障礙。
二、植保無人機(jī)分類及優(yōu)勢
(一)植保無人機(jī)種類多樣,按照不同劃分依據(jù),可分為多種類型。
按動力劃分:油動植保無人機(jī)/電動植保無人機(jī)
按機(jī)型結(jié)構(gòu)劃分: 固定翼植保無人機(jī)/單旋翼植保無人機(jī)/多旋翼植保無人機(jī)
?。ǘ┲脖o人機(jī)優(yōu)勢
1、高效安全:農(nóng)用無人直升機(jī)飛行速度快,規(guī)模作業(yè)能達(dá)到每小時120-150畝,其效率比常規(guī)噴灑至少高出100倍;植保無人機(jī)通過地面遙控或GPS飛控操作,噴灑作業(yè)人員遠(yuǎn)距離操作避免暴露于農(nóng)藥下的危險,提高了噴灑作業(yè)的安全性。
2、節(jié)約水藥,降低成本:電動無人直升機(jī)噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量,節(jié)約90%的用水量,很大程度的降低資源成本。
3、防治效果顯著:無人機(jī)直升機(jī)具有作業(yè)高度低,飄移少,可空中懸停等特點,噴灑農(nóng)藥時旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加物流對農(nóng)作物的穿透性,防治效果好。
4、成本低,易操作:電動無人機(jī)整體尺寸小,重量輕,折舊率低,易保養(yǎng),單位作業(yè)人工成本低;容易操作,操作人員一般經(jīng)過30天左右的訓(xùn)練即可掌握要領(lǐng)并執(zhí)行任務(wù)。
三、植保無人機(jī)發(fā)展趨勢
我國擁有18億畝基本農(nóng)田,每年農(nóng)藥中毒人數(shù)約有10萬之眾,致死率高達(dá)20%。應(yīng)用無人直升機(jī)噴灑農(nóng)藥對我國而言,不僅具有很大的經(jīng)濟(jì)價值,還具有社會價值:無人機(jī)作業(yè)不僅有超高的工作效率,對人員生命安全不構(gòu)成威脅,同時能夠大量節(jié)省勞動力,節(jié)約農(nóng)業(yè)投入成本,最終增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。
國內(nèi)植保無人機(jī)未來發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在五個方面:
第一是操作,植保無人機(jī)操作復(fù)雜,尤其是無人直升機(jī),對操作手的能力要更高。隨著植保無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,植保無人機(jī)操作會更加簡單化,利于使用者上手。
第二是載重,目前植保無人機(jī)載荷維持在5kg-20kg,載荷藥量過少使得操作更為復(fù)雜,相信未來植保無人機(jī)載荷會越來越大。
第三是價格。價格是阻礙植保無人機(jī)普及的關(guān)進(jìn)因素之一,國內(nèi)植保無人機(jī)價格參差不齊,但至少也在5萬-20萬不等。技術(shù)不斷發(fā)展,植保無人機(jī)成本下降,價格也就會越來越低。其次,植保無人機(jī)企業(yè)相互競爭,采用提升技術(shù)控制成本的方式,以此降低價格產(chǎn)生競爭優(yōu)勢。
第四是服務(wù),國內(nèi)目前關(guān)于植保無人機(jī)的配套服務(wù)比較滯后。隨著植保無人機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展,相關(guān)配套服務(wù)維修、保險、等也會更加完善和成熟。
第五是補(bǔ)貼,我國越來越多的省份開始引入農(nóng)用無人機(jī),實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代科技化,但是目前只有河南、湖南和福建三省對購買農(nóng)用無人機(jī)實行補(bǔ)貼政策。農(nóng)用無人機(jī)飛入農(nóng)田已成不可阻擋之勢,相信有關(guān)部門會制定相關(guān)政策,讓農(nóng)民早日實現(xiàn)科學(xué)種田,走上科學(xué)致富的道路。
無人機(jī)植保機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展,為農(nóng)業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn),它與傳統(tǒng)植保作業(yè)相比,具有精準(zhǔn)作業(yè)、高效環(huán)保、智能化、操作簡單等特點,為農(nóng)戶節(jié)省大型機(jī)械和大量人力的成本。