農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)分析

張琦

（河南省安陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 安陽 455000）

在當(dāng)前社會發(fā)展形勢下，農(nóng)業(yè)必然要朝現(xiàn)代化、規(guī)?；C(jī)械化的方向發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展而研發(fā)出的新型技術(shù)，安陽地區(qū)根據(jù)當(dāng)前農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求，將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域。

1 無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域應(yīng)用的意義

1.1 具有更好的噴灑效果

植保無人機(jī)施藥方式為低空、超低空作業(yè)，機(jī)具利用精確的導(dǎo)航系統(tǒng)調(diào)節(jié)與農(nóng)作物的距離，通過霧化器改善霧滴的霧化均勻性，使噴出的藥液均勻地附著在作物的表面，有效減少重噴和漏噴的現(xiàn)象。

1.2 有利于預(yù)防農(nóng)田病蟲害

在農(nóng)田上方使用無人機(jī)動態(tài)捕捉技術(shù)，能夠觀察到害蟲的數(shù)量和運動路徑，并將數(shù)據(jù)反饋給操作人員，便于及時采取應(yīng)對策略做好植保工作。無人機(jī)技術(shù)還能實時監(jiān)控農(nóng)作物的生長情況，對植物的根部、莖葉等進(jìn)行觀察，對土壤的成分進(jìn)行智能計算分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動提供依據(jù)[1]。

1.3 在一定程度上減少施藥的危害

無人機(jī)的操作人員在工作時，會提前根據(jù)農(nóng)田面積確定無人機(jī)的工作范圍，通過對無人機(jī)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)，確定起止位置后，植保無人機(jī)自動進(jìn)入自動化作業(yè)模式，操作人員可以在離農(nóng)田較遠(yuǎn)的位置進(jìn)行觀察和調(diào)試無人機(jī)，這樣在施藥時，操作人員能最大限度地避免接觸農(nóng)藥，減輕農(nóng)藥對人體的傷害。

1.4 能夠改善施藥的效率

植保無人機(jī)應(yīng)用智能離心霧化噴灑技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行施藥，通過提前設(shè)置噴施的高度、速度、范圍等參數(shù)，利用變量噴灑技術(shù)能夠確保農(nóng)田每一處的用藥量能均勻，不受無人機(jī)速度快慢調(diào)節(jié)影響，采用下風(fēng)場控制技術(shù)，能夠?qū)⑥r(nóng)藥噴灑在農(nóng)作物的根部，確保施藥的精準(zhǔn)度。通過無人機(jī)均勻用藥，能夠有效避免農(nóng)藥的浪費，同時提升防治效果，幫助種植戶解決農(nóng)田病蟲害問題。植保無人機(jī)因其體積小、運輸方便、便于攜帶等優(yōu)勢，在進(jìn)行飛行作業(yè)時，對農(nóng)田的地形條件沒有特殊要求，無論是規(guī)模較大的農(nóng)田還是小塊田地都能按照預(yù)設(shè)進(jìn)行作業(yè)，噴灑速度快，適應(yīng)能力強，能有效避免傳統(tǒng)人工的重復(fù)噴灑和漏灑的問題，提高農(nóng)田作業(yè)效率。

1.5 減輕對生態(tài)環(huán)境的污染

傳統(tǒng)的農(nóng)田作業(yè)，在澆水、施肥、施藥上，都是農(nóng)民依據(jù)自身經(jīng)驗進(jìn)行操作，尤其是大規(guī)模的農(nóng)田作業(yè)，對農(nóng)藥、化肥、水資源的浪費嚴(yán)重，同時不合理地使用農(nóng)藥、化肥使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)作業(yè)方式相比，無人機(jī)在施藥時，水和農(nóng)藥的用量配比更加科學(xué)，能夠提高施藥效果，有效節(jié)約水資源，精準(zhǔn)用藥還能夠在節(jié)省農(nóng)藥用量的同時，減少農(nóng)藥對土壤成分的破壞和水質(zhì)的污染，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善。

2 無人機(jī)在安陽地區(qū)農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題

2.1 在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域發(fā)展不完善

無人機(jī)電池續(xù)航能力一直是困擾無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的重要問題。植保無人機(jī)需要有一定的負(fù)荷能力，在施藥時，無人機(jī)機(jī)身需要攜帶較重的農(nóng)藥，過重的負(fù)荷會影響無人機(jī)的續(xù)航能力，當(dāng)前市場上的消費性無人機(jī)續(xù)航能力都不足1小時，這使得在植保無人機(jī)進(jìn)行作業(yè)時，需要每隔一段時間就得返回原地更換電池，以確保能夠連續(xù)作業(yè)。此外，無人機(jī)的保護(hù)措施也不夠完善，在進(jìn)行無人機(jī)作業(yè)時，會受其他因素的影響，比如天氣情況、環(huán)境問題、人為因素，使無人機(jī)在飛行中存在一定的風(fēng)險，再加上很多偏遠(yuǎn)的農(nóng)田地帶的GPR基站建設(shè)不足，嚴(yán)重影響了無人機(jī)定位技術(shù)的應(yīng)用，一旦無人機(jī)在工作中遭遇未知情況，就有可能導(dǎo)致無人機(jī)無法自主返航，造成無人機(jī)損壞或丟失的現(xiàn)象[2]。

2.2 在一定程度上大大增加了資金的投入

當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體還是農(nóng)民，受傳統(tǒng)種植觀念的影響，一些地方的農(nóng)民對新科技的認(rèn)知和接受程度不高，加上智能無人機(jī)市場價格偏高，影響農(nóng)民的購買欲望。而且無人機(jī)使用中，電池續(xù)航問題導(dǎo)致無人機(jī)耗電量大，使用無人機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)，無形中增加了農(nóng)業(yè)種植成本，也是影響農(nóng)民購買的因素之一。而且當(dāng)無人機(jī)出現(xiàn)問題和故障時，還需要投入大量的維修成本和時間成本，也會制約農(nóng)民購買意愿。

2.3 無人機(jī)出現(xiàn)故障后維修較為復(fù)雜

在農(nóng)田植保中無人機(jī)的應(yīng)用有一定程度的增加，但是受行業(yè)現(xiàn)狀和實力的影響，植保無人機(jī)缺乏相應(yīng)的配套服務(wù)。當(dāng)植保無人機(jī)出現(xiàn)故障或者產(chǎn)品損壞時，在本地沒有專業(yè)的維修網(wǎng)點和維修人才，只能將無人機(jī)寄回廠家進(jìn)行維修，這樣的話不僅使得無人機(jī)出現(xiàn)的問題不能在第一時間得到解決，而且增加了維修費用和時間成本的投入。無人機(jī)興起時間短，相關(guān)的保險服務(wù)政策還需要進(jìn)一步完善。此外，無人機(jī)操作需要一定的技術(shù)，不恰當(dāng)?shù)牟僮魇址〞?dǎo)致無人機(jī)出現(xiàn)故障。所以購買無人機(jī)時，需要先進(jìn)行無人機(jī)的操作學(xué)習(xí)。然而當(dāng)前，無人機(jī)專業(yè)操作人員不足，都是由生產(chǎn)廠家對無人機(jī)操作員進(jìn)行線上或線下學(xué)習(xí)，培訓(xùn)體系不夠系統(tǒng)，教學(xué)質(zhì)量沒有保障，經(jīng)過這種簡單培訓(xùn)，真正能夠熟練操作無人機(jī)各項功能的購買方少之又少。

3 無人機(jī)技術(shù)在安陽地區(qū)農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域應(yīng)用中的創(chuàng)新途徑

3.1 不斷進(jìn)行無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)和創(chuàng)新

安陽地區(qū)在針對無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)用研發(fā)時，比較重視與農(nóng)戶的溝通合作，通過交流了解農(nóng)戶對無人機(jī)的預(yù)期，從而有針對性地完善植保無人機(jī)的各項功能和參考數(shù)據(jù)，解決農(nóng)民的實際問題和后顧之憂，提升無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用價值。重點加大對植保無人機(jī)續(xù)航技術(shù)的研發(fā)，優(yōu)化無人機(jī)蓄電池的性能和容量，解決無人機(jī)動力不足問題，最大限度延長其工作時間。此外，在無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展中，要充分考慮各種未知因素給無人機(jī)造成的影響，完善無人機(jī)防護(hù)技術(shù)，將潛在風(fēng)險扼殺于搖籃，以此確保農(nóng)業(yè)植保工作的順利開展[3]。

3.2 多途徑增加無人機(jī)的資金投入

針對農(nóng)民對于新興科技接受程度不高的問題，可以加大無人機(jī)技術(shù)宣傳力度，采用推廣人員進(jìn)入農(nóng)村實地宣傳的方式，對農(nóng)民進(jìn)行無人機(jī)實操演示，通過直觀的展示，讓農(nóng)民感受高科技的便利性和高效性，降低農(nóng)民對新鮮事物的抵抗程度，提高其認(rèn)知能力。也可以指導(dǎo)農(nóng)民親自動手操作，讓農(nóng)民了解無人機(jī)操作技術(shù)難易程度，減少農(nóng)民的購買和使用顧慮。另外，政府因加大對農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)的扶持力度，為無人機(jī)研發(fā)企業(yè)提供資金扶持和政策優(yōu)惠等，促進(jìn)無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)針對農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)方面的研發(fā)，減少企業(yè)的研發(fā)支出，從源頭上降低無人機(jī)制造成本。對于農(nóng)業(yè)種植戶來說，政府應(yīng)該推行無人機(jī)農(nóng)用補貼政策，對使用無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民給與一定的補助，引導(dǎo)農(nóng)民將無人機(jī)應(yīng)用于植保中[4]。

3.3 培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行無人機(jī)的維修和保養(yǎng)

想要將無人機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保工作中，必須培養(yǎng)一大批專業(yè)的無人機(jī)操作人員。操作人員的培訓(xùn)需要政府和生產(chǎn)制造商共同努力。當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)政府應(yīng)重視培養(yǎng)無人機(jī)技術(shù)人才，定期選擇技術(shù)人員去先進(jìn)地區(qū)進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)優(yōu)秀無人機(jī)專業(yè)技術(shù)后備力量。定期組織無人機(jī)培訓(xùn)學(xué)習(xí)班，邀請專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行教學(xué)，選取各村優(yōu)秀人才參與培訓(xùn)，以培養(yǎng)更多的無人機(jī)操作人員。而無人機(jī)制造企業(yè)應(yīng)該制定科學(xué)的培訓(xùn)體系對購買者進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的培訓(xùn)，無人機(jī)配備的操作指導(dǎo)說明書要通俗易懂，針對每一項功能都要進(jìn)行完整的講解和專業(yè)的操作規(guī)范，標(biāo)明使用中容易出現(xiàn)的問題和解決辦法，從而提高購買者自主解決問題的能力和無人機(jī)操作手法的規(guī)范性。