農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

徐海剛

摘 要 無(wú)人機(jī)屬于高科技設(shè)備，合理應(yīng)用在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域能夠顯著防治病蟲(chóng)害，保障農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)。積極研究農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的實(shí)際發(fā)展情況，可以為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供良好支持?；诖?，分析農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的內(nèi)涵，介紹了植保無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，并根據(jù)農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，展望了無(wú)人機(jī)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和推廣應(yīng)用提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)植保;無(wú)人機(jī);發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：S252.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.082

農(nóng)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，糧食安全是保障經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)家安定的前提。農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中，不可避免會(huì)受到病蟲(chóng)害的影響，想要保證農(nóng)作物正常發(fā)育和生長(zhǎng)，促進(jìn)糧食增產(chǎn)增收，需要注重采用科學(xué)合理的植保手段。農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域加快提高施藥技術(shù)手段，推廣施藥裝備的機(jī)械化，可以在很大程度上增強(qiáng)病蟲(chóng)害防治能力，更好保障糧食安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定增產(chǎn)。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前病蟲(chóng)害防治的主要手段，擁有廣闊的發(fā)展前景。

1 農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的基本情況

植保無(wú)人機(jī)還被稱為無(wú)人飛行器，是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無(wú)人駕駛飛機(jī)，包含噴灑機(jī)構(gòu)、導(dǎo)航飛控以及飛行平臺(tái)，在導(dǎo)航飛控、地面遙控的支持下，達(dá)到噴灑作業(yè)的目的，可以面向農(nóng)作物噴灑藥劑、粉劑等。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)主要是為開(kāi)展農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治工作而使用的高科技設(shè)備，實(shí)際應(yīng)用中可以顯著增加農(nóng)作物產(chǎn)量，保護(hù)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)節(jié)不受到病蟲(chóng)害的影響，還可以針對(duì)農(nóng)藥噴射量加以精準(zhǔn)控制，促使不同農(nóng)作物都擁有合適的用藥量，避免農(nóng)藥殘留[1]。

農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，顯現(xiàn)出較多的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下3點(diǎn)。1）節(jié)約大量資源。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)屬于高科技設(shè)備，操作人員只需要設(shè)定好相關(guān)數(shù)據(jù)，不需要加以直接操作，就可以大幅度節(jié)約人力資源，安全系數(shù)較高，避免操作人員受到農(nóng)藥的傷害。2）精準(zhǔn)施藥，避免農(nóng)藥殘留。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)可以采用自動(dòng)噴灑的模式，從農(nóng)作物具體種類出發(fā)，噴灑不同濃度的農(nóng)藥，精準(zhǔn)化控制好農(nóng)作物需要的藥量，有效提升了農(nóng)藥噴灑效率。這一手段可以有效控制好各類農(nóng)作物需要的農(nóng)藥量，適應(yīng)農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，避免農(nóng)藥殘留，減少損害農(nóng)作物的現(xiàn)象，且避免浪費(fèi)水資源、污染土壤的情況發(fā)生。3）擁有良好適應(yīng)性。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)可以快速適應(yīng)不同的工作環(huán)境，發(fā)揮自主模式的作用，減少人力資源在崎嶇環(huán)境受到的限制。

2 農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 常用類型

我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的研究起始于20世紀(jì)50年代，60年代逐步研制相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用，發(fā)展進(jìn)程較為緩慢，隨著科研能力和研制技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)也取得良好的推廣效果。然而相較于國(guó)外對(duì)于農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段應(yīng)用范圍還不夠廣泛。當(dāng)前國(guó)內(nèi)用于農(nóng)業(yè)植保的無(wú)人機(jī)，主要集中在單旋翼、多旋翼無(wú)人機(jī)方面。單旋翼無(wú)人機(jī)能夠承載大約15 kg的藥量，最高可以3.6 m·s-1的速度連續(xù)作業(yè)26～40 h，還能夠保持著自動(dòng)懸停的狀態(tài)，并對(duì)農(nóng)作物的具體種類、噴灑軌跡加以觀察。多旋翼無(wú)人機(jī)的載藥量可以達(dá)到5.0～8.0 L，作業(yè)速度最高能夠達(dá)到6.0 m·s-1，在載藥狀態(tài)下能夠連續(xù)飛行25 min。這類無(wú)人機(jī)運(yùn)行中，能夠按照自身電量、載藥量，規(guī)劃好飛行航線，準(zhǔn)確判斷氣象信息，實(shí)現(xiàn)植保作業(yè)的節(jié)能化、精準(zhǔn)化、智能化和高效化[2]。

2.2 研究成果

國(guó)內(nèi)相關(guān)專家學(xué)者深入持續(xù)研究農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的研制和生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)，取得顯著成果，包含對(duì)口設(shè)計(jì)低空飛行、高效與均勻噴灑、低量等方面要求，調(diào)整噴嘴部分，試驗(yàn)電動(dòng)離心噴頭性能。在農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程中，逐步改善和優(yōu)化農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的噴霧高度、霧化盤轉(zhuǎn)速以及噴嘴流量等，合理縮短作業(yè)時(shí)間，控制農(nóng)藥使用量，提升病蟲(chóng)害防治效果。

2.3 應(yīng)用挑戰(zhàn)

農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用環(huán)節(jié)中面臨一些挑戰(zhàn)。1）無(wú)人機(jī)造價(jià)較高。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)還處于開(kāi)發(fā)階段，造價(jià)較高，農(nóng)民使用農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)技術(shù)需要承擔(dān)高額的費(fèi)用，國(guó)家在推行和實(shí)施農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策方面不夠先進(jìn)和完善。2）農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)對(duì)于操作技術(shù)能力提出較高要求。高效操作農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)需要工作人員具備一定的電子科技知識(shí)和高級(jí)技術(shù)操作能力，然而現(xiàn)實(shí)工作中較為缺乏專業(yè)性的操作人員，操作人員不熟悉操作環(huán)節(jié)，容易導(dǎo)致無(wú)人機(jī)產(chǎn)生故障。3）操作人員培訓(xùn)效果不佳。很多地區(qū)投入農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)，沒(méi)有面向操作人員開(kāi)展全面系統(tǒng)的培訓(xùn)活動(dòng)，操作人員多是依靠自身理解自行操作。從事農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)工作的操作人員數(shù)量較少，且分散分布，無(wú)法接受統(tǒng)一的培訓(xùn)，影響到無(wú)人機(jī)使用的安全性。

3 農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

農(nóng)業(yè)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展都具有重要影響，合理開(kāi)展農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治工作，是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)順利開(kāi)展的有效前提，這其中積極引進(jìn)農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)，能夠起到顯著效果。在未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)擁有廣闊的發(fā)展前景。

3.1 確保無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定成熟操作

未來(lái)開(kāi)發(fā)拓展、廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的過(guò)程中，要能夠切實(shí)掌握這一技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮智能化設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。保證農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)在具體應(yīng)用中具有較高的操作效果，主要是保證其操作具有安全性、穩(wěn)定性和成熟性。1）合理設(shè)置好農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的移動(dòng)終端平臺(tái)，使其整體功能都處在成熟、安全的狀態(tài)中，科學(xué)規(guī)劃好農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的實(shí)際工作環(huán)節(jié)，保障無(wú)人機(jī)的正常運(yùn)行，提升自主飛行效果。2）有效強(qiáng)化無(wú)人機(jī)的功能設(shè)置和運(yùn)用。在無(wú)人機(jī)自主飛行過(guò)程中，促進(jìn)無(wú)人機(jī)能夠結(jié)合自身狀況和地形情況，自行規(guī)劃好航線，發(fā)揮上升、懸停、虛擬搖桿操作等功能，提升無(wú)人機(jī)的整體應(yīng)用安全性和可靠性[3]。

3.2 精準(zhǔn)把控?zé)o人機(jī)施藥技術(shù)

提升農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的智能化優(yōu)勢(shì)，還要精準(zhǔn)控制無(wú)人機(jī)的施藥過(guò)程。全面分析各個(gè)區(qū)域內(nèi)部的農(nóng)作物、氣候以及地勢(shì)情況，精準(zhǔn)控制好農(nóng)作物的施藥過(guò)程，隨時(shí)動(dòng)態(tài)分析施藥環(huán)節(jié)。同時(shí)還要實(shí)時(shí)監(jiān)控好噴藥的漂移、分布狀況以及霧滴沉積，借助于傳感器系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)，觀察和總結(jié)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，從而不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，提高農(nóng)藥的利用效率，避免農(nóng)藥殘留，減少污染環(huán)境的情況發(fā)生。

3.3 優(yōu)化蓄電池

強(qiáng)化蓄電池的應(yīng)用效果，更好地發(fā)揮動(dòng)力作用，保證無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間。無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)要高度重視蓄電池的性能和容量，全面結(jié)合農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的具體應(yīng)用方向和設(shè)計(jì)方案，合理優(yōu)化蓄電池，控制好飛行速度，避免障礙物給無(wú)人機(jī)造成不良影響。

3.4 合理應(yīng)對(duì)發(fā)展挑戰(zhàn)

3.4.1 發(fā)揮政府的扶持作用

政府要加大關(guān)于農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的扶持力度。1）要給予相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)科研支持，加強(qiáng)技術(shù)、資金以及政策方面的支持，促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)深入開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)，不斷降低無(wú)人機(jī)的成本造價(jià)。2）政府要強(qiáng)化政策扶持的作用，合理推廣農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策的實(shí)施，帶動(dòng)農(nóng)民參與到農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的推廣和使用中。

3.4.2 加強(qiáng)操作人員團(tuán)隊(duì)建設(shè)

保障農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的正常運(yùn)用，需要有大批高水平操作人員作為支撐。積極開(kāi)展操作人員培訓(xùn)工作，能夠良好提升操作人員的專業(yè)能力和實(shí)踐操作水平。1）地方政府重視無(wú)人機(jī)操作人員培訓(xùn)工作，定期選派技術(shù)人員加以定向培訓(xùn)，或者集中開(kāi)設(shè)培訓(xùn)班活動(dòng)，給鄉(xiāng)鎮(zhèn)操作人員創(chuàng)設(shè)統(tǒng)一的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。2）發(fā)揮無(wú)人機(jī)制造企業(yè)的指導(dǎo)作用。生產(chǎn)企業(yè)可以配備好專業(yè)性的指導(dǎo)技術(shù)視頻，全面細(xì)致講解無(wú)人機(jī)的具體操作流程，給操作人員提供充分的視頻指導(dǎo)，強(qiáng)化操作人員的知識(shí)應(yīng)用能力。3）生產(chǎn)企業(yè)還可以選派專門人員進(jìn)行上門講解，規(guī)范操作人員的具體行為和流程，盡可能降低無(wú)人機(jī)的故障率，延長(zhǎng)其使用壽命。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中具有積極影響，能夠有效提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，避免農(nóng)作物受到病蟲(chóng)害的為害，具有良好適應(yīng)性，可以節(jié)約大量資源，精準(zhǔn)施藥，減少農(nóng)藥殘留?，F(xiàn)階段，關(guān)于農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的研究已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，也不可避免地面臨一些應(yīng)用挑戰(zhàn)，在未來(lái)推廣應(yīng)用中，要能夠全面順應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需求，持續(xù)研發(fā)無(wú)人機(jī)，提升其整體應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：趙中正）