植保無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望

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)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，而植保無人機(jī)作為重要的航空工具，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對于實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。雖然植保無人機(jī)取得了一定的成效，但仍然存在諸多方面的問題有待解決?；诖?，概括了植保無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時論述了其存在的問題，并重點對植保無人機(jī)的未來發(fā)展做出了展望。

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

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

1 植保無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

基于植保無人機(jī)的發(fā)展歷程來看，無錫漢和第一架植保無人機(jī)于2008年問世，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，國內(nèi)該領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，直保無人機(jī)企業(yè)迅速崛起，并且已經(jīng)有超過了200家企業(yè)，其中10家企業(yè)具有自主研發(fā)能力[1]?；谥脖o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)73.3萬公頃。此外，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)前與無人機(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，并且已經(jīng)發(fā)展到20余家，主要從事低空遙感平臺、GPS自主導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)航空噴藥以及農(nóng)業(yè)無人機(jī)平臺等技術(shù)方面的研究，為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。此外，2011年國內(nèi)多家研究中心以及科技大學(xué)組建了國內(nèi)首個農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為植保無人機(jī)的技術(shù)研發(fā)發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前，國內(nèi)植保無人機(jī)按照動力劃分主要分為兩種類型，即電動式與油動力式。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人機(jī)的研發(fā)，主要用于農(nóng)林植物的保護(hù)。與此同時，在具體的應(yīng)用過程中，通過GPS飛控或者地面遙控等操作，能夠達(dá)到以防治病蟲害為目的的噴灑作業(yè)，這對于我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。

2 植保無人機(jī)發(fā)展中存在的問題

2.1 植保無人機(jī)專用藥劑不足

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

2.2 缺乏專業(yè)的人才隊伍

植保無人機(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)前植保無人機(jī)嚴(yán)重缺乏專業(yè)的飛手。由于植保無人機(jī)高昂的價格限制，植保無人機(jī)當(dāng)前未能夠得到推廣。現(xiàn)階段，國內(nèi)高校飛行專業(yè)與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)匱乏，未能夠為專業(yè)飛手提供培訓(xùn)的場所?；诖朔矫嫠拗?，導(dǎo)致人才培養(yǎng)相對較為滯后。此外，由于植保航空執(zhí)飛、機(jī)務(wù)等人員，絕大部分來自于其他航空領(lǐng)域，如果聘請這些專業(yè)人員負(fù)責(zé)植保無人機(jī)飛行，必然會增加其成本。因此，截至2015年10月，國內(nèi)只有1 159人獲得了無人機(jī)駕駛員合格證，嚴(yán)重阻礙了植保無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展?；谀壳皣鴥?nèi)植保無人機(jī)該方面來講，嚴(yán)重缺乏專業(yè)的操作培訓(xùn)學(xué)校，未能夠為專業(yè)飛行員提供專業(yè)培訓(xùn)的場所，并且缺乏健全的培訓(xùn)機(jī)制，致使飛行人才隊伍面臨著嚴(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)重阻礙了無人機(jī)的規(guī)?；l(fā)展。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)已經(jīng)擁有百余家企業(yè)生產(chǎn)旋翼飛行植保機(jī)，尤其在實際的生產(chǎn)過程中，并沒有建立完善的行業(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)的過程中，極容易出現(xiàn)不同生產(chǎn)公司的零件，無論在技術(shù)方面，還是在具體的規(guī)格上都存在明顯的不兼容問題。而當(dāng)前這些問題，極大地降低了售后服務(wù)的效率，對于植保無人機(jī)的推廣產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響[3]。

3 植保無人機(jī)未來發(fā)展的展望

3.1 產(chǎn)學(xué)研發(fā)展模式逐步建立

當(dāng)前，隨著植保無人機(jī)的迅速發(fā)展，越來越多的企業(yè)相繼對新型的發(fā)展模式做出嘗試。國內(nèi)多家企業(yè)共同簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，實現(xiàn)多方面的實質(zhì)性合作，包括技術(shù)開發(fā)、聯(lián)合施藥試驗等領(lǐng)域的合作。同時，與國內(nèi)幾十個省份進(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)未來可期

在植保無人機(jī)的發(fā)展過程中，精準(zhǔn)噴施作業(yè)是植保無人機(jī)發(fā)展的重要目標(biāo)，但要想實現(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，實現(xiàn)多光譜輔助、傳感器等有效融合。尤其在實際的植保作業(yè)中，需要按照處方圖進(jìn)行作業(yè)路線的設(shè)定。通過植保無人機(jī)的智能飛行控制，以此來實現(xiàn)無人機(jī)的自主飛行，或者達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。對于部分小區(qū)域面積而言，植保無人機(jī)能夠做到及時有效的運用。植保無人機(jī)在進(jìn)行自主飛行過程中，能夠通過諸多方面的先進(jìn)技術(shù)，如超聲波測距技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS技術(shù)等，在線感知環(huán)境形勢，根據(jù)實時采集到的環(huán)境信息進(jìn)行建模分析和輔助決策，及時調(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人機(jī)作業(yè)效率。當(dāng)前，絕大多數(shù)植保無人機(jī)智能飛行研究通常主要在相對確定的環(huán)境下開展的，而針對當(dāng)前的研究分析表明，其長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)在于能夠在快速變化的不確定環(huán)境，通過技術(shù)方面研究，進(jìn)一步增強(qiáng)無人機(jī)對地形的適應(yīng)能力。通過研究表明，這種方式不僅可以控制其飛行精度，還能夠真正意義上實現(xiàn)無人機(jī)精準(zhǔn)噴施作業(yè)的目標(biāo)[5]。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)不斷的深入發(fā)展，促進(jìn)了植保無人機(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，植保無人機(jī)將會實現(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)一步提升無人機(jī)的可操作性。此外，基于創(chuàng)新發(fā)展的背景下，通過建立農(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，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)而實現(xiàn)植保無人機(jī)效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 郭永旺，袁會珠，何雄奎，等.我國農(nóng)業(yè)航空植保發(fā)展概況與前景分析[J].中國植保導(dǎo)刊，2014，34（10）：78-82.

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[5] 溫源，張向東，沈建文，等.中國植保無人機(jī)發(fā)展技術(shù)路線及行業(yè)趨勢[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2014（5）：35-38.

（責(zé)任編輯：趙中正）