中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程及其駕駛員職業(yè)前景分析

王金鳳

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定總站，北京 100122)

0 引言

植保作業(yè)無(wú)人機(jī)起源于1921年，美國(guó)使用飛機(jī)噴灑砷素劑防治牧草害蟲(chóng)的成功，開(kāi)創(chuàng)了農(nóng)用航空的歷史。1932年Huff-Daland飛機(jī)制造公司在其原有機(jī)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，制造出一架應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的飛機(jī)。澳大利亞在1947年，已經(jīng)開(kāi)始首次將飛機(jī)用于農(nóng)業(yè)噴灑。中國(guó)于2004年，科技部863計(jì)劃、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所等項(xiàng)目和機(jī)構(gòu)開(kāi)始了植保無(wú)人機(jī)的研究和推廣。2008年，開(kāi)始研究小型無(wú)人機(jī)單旋翼低量施肥航空噴霧技術(shù)；2010年，第一架商用植保無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)，正式揭開(kāi)了中國(guó)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化的序幕。幾年來(lái)中國(guó)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，銷量逐年增加，2013—2018年中國(guó)植保無(wú)人機(jī)銷量情況如圖1所示。

圖1 2013—2018年中國(guó)植保無(wú)人機(jī)銷量情況[2]

隨著中國(guó)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)小型化、多旋翼成為主流。無(wú)人機(jī)企業(yè)陸續(xù)推出了價(jià)格適宜、性能優(yōu)異的植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品，并取得了市場(chǎng)的信賴。植保無(wú)人機(jī)銷量持續(xù)提升，市場(chǎng)日漸成熟。與傳統(tǒng)植保作業(yè)方式相比，采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)，可遠(yuǎn)距離遙控操作，避免了噴灑作業(yè)人員暴露于農(nóng)藥的危險(xiǎn)，保障了噴灑作業(yè)的安全，具有高效、便捷、精準(zhǔn)、環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，操控十分靈活，可以適用于多種地形地塊。植保作業(yè)無(wú)人機(jī)受到了來(lái)自政府、行業(yè)和農(nóng)戶的多方認(rèn)可。 2018年開(kāi)始，由于補(bǔ)貼政策利好扶持，加速了中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)快速進(jìn)入成熟期。

1 中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)的分類、特點(diǎn)與代表品牌

植保無(wú)人機(jī)，是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無(wú)人駕駛飛機(jī)，該型無(wú)人機(jī)由飛行平臺(tái)(固定翼、直升機(jī)、多軸飛行器)、導(dǎo)航飛控、噴灑機(jī)構(gòu)三部分組成，通過(guò)地面遙控或?qū)Ш斤w控，來(lái)實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。

目前，國(guó)內(nèi)銷售的植保無(wú)人機(jī)按能源補(bǔ)給分為兩類，油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)和電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)，油電混合型植保無(wú)人機(jī)是未來(lái)發(fā)展方向。在機(jī)型結(jié)構(gòu)上，無(wú)人機(jī)又分為三種，固定翼植保無(wú)人機(jī)、單旋翼植保無(wú)人機(jī)、多旋翼植保無(wú)人機(jī)。

電動(dòng)的植保無(wú)人機(jī)操作簡(jiǎn)單，荷載范圍在5～15 L，單架次作業(yè)時(shí)間一般10～30 min，每升柴油作業(yè)面積0.7～3 hm2。

油動(dòng)的無(wú)人機(jī)荷載范圍15～150 L都可以，荷載能力也足夠強(qiáng)大，但是其原理就如同汽車發(fā)電機(jī)，維修保養(yǎng)成本大，最多飛行200 h左右需更換發(fā)動(dòng)機(jī)，售價(jià)很高，大功率植保無(wú)人機(jī)一般售價(jià)在30萬(wàn)～200萬(wàn)元。

固定翼植保無(wú)人機(jī)機(jī)體模塊化，具備簡(jiǎn)易、安全的起降系統(tǒng)，可按照多種模式自動(dòng)執(zhí)行飛行植保的任務(wù)。不過(guò)需要提高環(huán)境適應(yīng)能力，對(duì)飛行員的要求比較高。航時(shí)更長(zhǎng)，速度更快，飛行效率更高，一旦失去動(dòng)力還有一定機(jī)會(huì)靠滑翔降低下降速度減少墜機(jī)損失。但是需要專門(mén)的開(kāi)闊地用于起飛降落，無(wú)法實(shí)現(xiàn)懸停。

單旋翼植保無(wú)人機(jī)旋翼大，較穩(wěn)定，抗風(fēng)條件好，作業(yè)效果也比較好。

多旋翼植保無(wú)人機(jī)成本低于單旋翼，但是由于其自身旋翼的原因，不穩(wěn)定，抗風(fēng)力差從而作業(yè)能力差，使其并沒(méi)有被廣泛推行。

根據(jù)農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)自身性能的因素分析，單旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)更適用于植保作業(yè)，它具備其他多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，價(jià)格也較為合理。以載荷為16 kg的電動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)為例，其噴灑效率是傳統(tǒng)人工的30倍，每天作業(yè)20～30 hm2。

國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)的代表品牌。電動(dòng)無(wú)人機(jī)有大疆、極飛、天途、博鷹、億天航等；油動(dòng)單旋翼有漢和、全豐等；油動(dòng)多旋翼有壯龍、常鋒等。

2 政府政策扶持逐漸增強(qiáng)

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，土地規(guī)?；?jīng)營(yíng)趨勢(shì)凸顯，我國(guó)耕地面臨勞動(dòng)力緊缺的問(wèn)題，規(guī)?；⒆詣?dòng)化種植成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。為推動(dòng)農(nóng)用航空器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機(jī)械化進(jìn)程，引導(dǎo)植保無(wú)人飛機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和規(guī)范應(yīng)用，助力農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，2017年3月，農(nóng)業(yè)部首度提出將植保無(wú)人機(jī)納入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼進(jìn)行試點(diǎn)。2017年9月，農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、民航局三部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無(wú)人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》(農(nóng)辦機(jī)〔2017〕10號(hào))，試點(diǎn)區(qū)域從河南、山東、江蘇、湖北等省陸續(xù)開(kāi)始推進(jìn),將植保無(wú)人機(jī)納入地方補(bǔ)貼范疇。

2018年3月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于做好2018—2020年農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品購(gòu)置補(bǔ)貼試點(diǎn)工作的通知》，明確表示要鼓勵(lì)無(wú)人機(jī)在植保領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)新，推動(dòng)植保無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

2018年《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見(jiàn)》國(guó)發(fā)[2018]42號(hào)文,要求“加快精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)機(jī)、綠色農(nóng)機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)制定，構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備標(biāo)準(zhǔn)體系”。“加強(qiáng)綠色高效新機(jī)具新技術(shù)示范推廣。積極發(fā)展農(nóng)用航空，規(guī)范和促進(jìn)植保無(wú)人機(jī)推廣應(yīng)用?！?/p>

政府政策的扶持和引導(dǎo)為我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、為加快培養(yǎng)和選拔農(nóng)業(yè)高技能人才、為推進(jìn)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)技術(shù)廣泛應(yīng)用指明了方向。植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)在全國(guó)進(jìn)入快速發(fā)展期。在3年時(shí)間里，進(jìn)入補(bǔ)貼試點(diǎn)的省市已有浙江、安徽、江西、湖南、廣東、重慶、黑龍江、吉林、福建、甘肅、江蘇等十余個(gè)省份直轄市。為相關(guān)的無(wú)人機(jī)制造商、飛防企業(yè)和農(nóng)戶帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的利好。

3 中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)發(fā)展迅猛，特別是多旋翼電動(dòng)無(wú)人機(jī)，其科技水平高，具有智能化程度高、每畝作業(yè)成本相對(duì)較低、作業(yè)效率高、省水省藥、人藥分開(kāi)、機(jī)械性能可靠、容易維護(hù)、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心的統(tǒng)計(jì)，2019年全國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)保有量超過(guò)6萬(wàn)臺(tái)，持證無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))超過(guò)5萬(wàn)名，年噴灑面積達(dá)到3000 萬(wàn)hm2，而全行業(yè)每年植保作業(yè)無(wú)人機(jī)傷人事故一直保持在個(gè)位數(shù)。

中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，為了確保口糧安全，必須守住18億畝基本農(nóng)田的紅線。我國(guó)每年需要大量人員從事農(nóng)業(yè)植保作業(yè)，植保作業(yè)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用是加速我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的助推器。無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))、農(nóng)藥構(gòu)成了飛防體系的三大要素。到2020年，中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)需求量約10萬(wàn)架，無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))需求量約40萬(wàn)人。

4 關(guān)于植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員人才培養(yǎng)的建議

植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員行業(yè)的人才培訓(xùn)，旨在培養(yǎng)能在無(wú)人機(jī)的應(yīng)用、教學(xué)、訓(xùn)練等單位從事無(wú)人機(jī)的安裝、調(diào)試、維修、營(yíng)銷、飛行、應(yīng)用、農(nóng)業(yè)植保、后期處理、地勤、教員、訓(xùn)練等崗位工作。培養(yǎng)掌握無(wú)人機(jī)基本知識(shí)、基本原理、低空無(wú)人機(jī)飛行技術(shù)；熟練掌握無(wú)人機(jī)的安裝、調(diào)試、操控、維護(hù)維修技能；熟練掌握農(nóng)業(yè)植保知識(shí)、能夠安全有效配比農(nóng)藥、科學(xué)測(cè)算工作區(qū)域作業(yè)面、安全精準(zhǔn)作業(yè)等應(yīng)用技能的高素質(zhì)技能型人才。

植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員對(duì)應(yīng)人群：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從業(yè)者、農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)性組織、植保服務(wù)機(jī)構(gòu)、無(wú)人機(jī)專業(yè)愛(ài)好者?？蓮氖碌墓ぷ鲘徫唬涸谥脖７?wù)機(jī)構(gòu)、植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、植保無(wú)人機(jī)銷售企業(yè)，從事農(nóng)藥噴灑/播撒、種子播撒、肥料播撒等植保無(wú)人機(jī)系統(tǒng)操控工作，也可從事植保無(wú)人機(jī)測(cè)試、設(shè)備維修與維護(hù)，以及保障所需的裝配調(diào)整工作。

4.1 植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員管理的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)加快進(jìn)程

在政府及行業(yè)組織的推動(dòng)下，無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))管理的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)加快進(jìn)程，以滿足行業(yè)發(fā)展的需求。植保無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展及市場(chǎng)行為的各個(gè)環(huán)節(jié)不斷完善，相關(guān)監(jiān)管手段的持續(xù)加強(qiáng)，讓企業(yè)、經(jīng)銷商和消費(fèi)者對(duì)植保無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展更加有信心。

無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))起草標(biāo)準(zhǔn)可以參考已發(fā)布的一些部標(biāo)、企標(biāo)，如2020年3月18日教育部發(fā)布的《無(wú)人機(jī)駕駛職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確規(guī)定無(wú)人機(jī)駕駛員(植保作業(yè))職業(yè)技能對(duì)應(yīng)的工作領(lǐng)域、工作任務(wù)、職業(yè)技能要求、標(biāo)準(zhǔn)用途、職業(yè)技能等級(jí)級(jí)別遞進(jìn)設(shè)置等內(nèi)容，以滿足政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等要求。建議加快推動(dòng)制定專用藥劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善農(nóng)用無(wú)人飛機(jī)及作業(yè)部件的制造標(biāo)準(zhǔn)、鑒定標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的誕生彌補(bǔ)了無(wú)人機(jī)行業(yè)對(duì)于專業(yè)人才與專業(yè)技能的需求，必將帶來(lái)應(yīng)用技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，將極大提高無(wú)人機(jī)駕駛員的技能水平，促進(jìn)無(wú)人機(jī)駕駛員人才隊(duì)伍建設(shè)，將會(huì)大大減少公共安全事故的發(fā)生，促進(jìn)無(wú)人機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

4.2 建議著力發(fā)展和規(guī)范植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的職業(yè)技能培訓(xùn)業(yè)態(tài)

中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的確立，能夠加快彌補(bǔ)行業(yè)人才的不足。對(duì)于大量從業(yè)者來(lái)說(shuō)，植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員現(xiàn)階段已經(jīng)成為一個(gè)高薪職業(yè)的代名詞，同時(shí)在行業(yè)飽含潛力和發(fā)展空間的情況下，植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員被視為朝陽(yáng)職業(yè)。當(dāng)前，要成為專業(yè)的無(wú)人機(jī)駕駛員門(mén)檻并不低，不僅要經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)培訓(xùn)、考核考試拿到執(zhí)照，而且還需要具備無(wú)人機(jī)操作之外的相關(guān)作業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)。

目前已經(jīng)有多家無(wú)人機(jī)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，如大疆UTC、航模協(xié)會(huì)的ASFC、民航局的AOPA。為了全面了解中國(guó)民航駕駛員執(zhí)照情況，中國(guó)民用航空局飛行標(biāo)準(zhǔn)司委托中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院和民航電信開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司逐年對(duì)全國(guó)駕駛員執(zhí)照數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，截至2019年4月1日，通過(guò)中國(guó)AOPA審定并頒發(fā)無(wú)人機(jī)駕駛員訓(xùn)練機(jī)構(gòu)臨時(shí)合格證的共29家，其中在北京的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有8家。

隨著行業(yè)發(fā)展進(jìn)程，植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)成為一個(gè)熱門(mén)職業(yè)和就業(yè)新風(fēng)口，業(yè)內(nèi)許多培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也是應(yīng)運(yùn)而生，建議著力發(fā)展和規(guī)范無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的職業(yè)技能培訓(xùn)業(yè)態(tài)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需要。

4.3 建議將植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)納入職業(yè)技能鑒定體系管理

注重發(fā)揮導(dǎo)向作用，以促進(jìn)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的技能培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定考核，職業(yè)技能競(jìng)賽等活動(dòng)，更快更好地滿足社會(huì)對(duì)人才的需求，促進(jìn)知識(shí)更新、技術(shù)技能進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。新職業(yè)人才培養(yǎng)需要不斷探索研究實(shí)踐，需要政策來(lái)明確方向和路徑，通過(guò)利好舉措來(lái)加以推動(dòng)。

隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)的發(fā)展，植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員新職業(yè)的誕生彌補(bǔ)了無(wú)人機(jī)行業(yè)對(duì)于專業(yè)人才與專業(yè)技能的需求，必將帶來(lái)應(yīng)用技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，將極大提高植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員的技能水平，促進(jìn)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員人才隊(duì)伍建設(shè)，將會(huì)大大減少公共安全事故的發(fā)生，促進(jìn)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。這不僅能減少因無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而帶來(lái)的社會(huì)公共安全問(wèn)題，讓無(wú)人機(jī)飛行更加合法合規(guī)、安全可靠，保障無(wú)人機(jī)行業(yè)健康、穩(wěn)定、有序發(fā)展，為社會(huì)大眾提供了一個(gè)新的就業(yè)方向，同時(shí)還能促進(jìn)航空知識(shí)的普及與推廣，為我國(guó)的航空事業(yè)發(fā)展起到積極作用。隨著無(wú)人機(jī)技能培訓(xùn)等相關(guān)專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)數(shù)量不斷增加，產(chǎn)業(yè)體系將更加健全，市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步提升。

5 植保作業(yè)無(wú)人機(jī)駕駛員職業(yè)未來(lái)市場(chǎng)需求與前景展望

人力資源和社會(huì)保障部2019年6月公布的《新職業(yè)——無(wú)人機(jī)駕駛員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報(bào)告》顯示：到2019年底，中國(guó)無(wú)人機(jī)年銷售量將達(dá)到196萬(wàn)架，其中消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)150萬(wàn)架、工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)46萬(wàn)架，預(yù)測(cè)未來(lái)五年無(wú)人機(jī)駕駛員人才需求量近100萬(wàn)人。

無(wú)人機(jī)作為近年迅速發(fā)展的新型工具，逐漸在多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,未來(lái)專業(yè)的無(wú)人機(jī)駕駛員潛在需求量將會(huì)很大，結(jié)合無(wú)人機(jī)的創(chuàng)新應(yīng)用，將會(huì)給一些傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式帶來(lái)根本性的改變,對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、解決就業(yè)等具有重要意義。近年來(lái)，中國(guó)植保作業(yè)無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迅速,應(yīng)用更加廣泛，比如對(duì)農(nóng)藥、種子、化肥的噴灑/播撒，還有在局地收獲季節(jié)的雨后，為了搶收搶種用無(wú)人機(jī)飛行產(chǎn)生的風(fēng)力把糧食作物上的水滴吹落等，這些運(yùn)用為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。同時(shí)對(duì)中國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力的解放具有重要的社會(huì)意義,必將為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展注入更加強(qiáng)大的科技力量。