農(nóng)用無人飛機，飛入現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)新時代

文︱素璇

2022 年11 月23 日，DJI 大疆農(nóng)業(yè)以視頻直播的形式正式發(fā)布兩款全新農(nóng)業(yè)無人機，針對大田作業(yè)的T50 和它的“迷你版”T25 以及DJIMavic3M 航測無人飛機。除了三款硬件產(chǎn)品外，大疆農(nóng)業(yè)本次還發(fā)布了首支品牌宣傳片并且官宣品牌宣言：“讓農(nóng)業(yè)更輕松，讓生命更美好Better Growth，Better Life”。

短短1 小時的直播，便吸引全國各地的數(shù)萬名網(wǎng)友，直播彈幕中也不乏網(wǎng)友感嘆，“一臺無人機，農(nóng)業(yè)作業(yè)輕松好幾倍！”據(jù)了解，農(nóng)用無人機可以在保障安全的前提下，大幅提升作業(yè)效率，特別是在丘陵果園環(huán)境中效果更加明顯。

在新品演示的教學(xué)視頻中記者看到，演示者借助農(nóng)業(yè)無人機的力量，50 畝農(nóng)田的植保工作，僅需1 人不到1 小時的簡單操作即可完成，這使人直觀地感受到了技術(shù)的革新為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化智能農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級所帶來的無限動力。農(nóng)用無人機的出現(xiàn)，使得農(nóng)民這個職業(yè)發(fā)生了從“一腿泥”到“指尖忙”的轉(zhuǎn)變。

無人機＋農(nóng)用=農(nóng)業(yè)發(fā)展新局面

1987 年，日本研制出了世界上第一臺植保無人機，最初的植保無人機主要用于噴灑農(nóng)藥，為耕地防治病蟲草害等作業(yè)，而后隨著物聯(lián)網(wǎng)（使萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)）概念的提出，物聯(lián)網(wǎng)+人工智能等有關(guān)技術(shù)推動著農(nóng)業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展，這也促使著無人機這樣“洋氣的高級貨”與“接地氣兒”的農(nóng)業(yè)相結(jié)合，農(nóng)業(yè)無人機更是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮了無限的潛能。

隨著播種、施肥、災(zāi)情探查以及監(jiān)測農(nóng)作物生長情況等多種需求和應(yīng)用場景加速了植保無人機的更新迭代，而“植保無人機”也逐漸被更具廣泛意義的“農(nóng)業(yè)無人機”所替代。

目前，日本農(nóng)用無人機以植保施藥為主，農(nóng)藥噴灑技術(shù)已非常成熟，植保無人機保有量超過5000 架，操作人員超過14000 人，采用植保無人機進(jìn)行防治病蟲草害的耕地面積接近100 萬公頃，約占總耕地面積的20%，日本已成為世界農(nóng)用無人機大國，而植保無人機已成為日本重要的植保技術(shù)措施。

自2004 年我國開始研究和推廣植保無人機，2010 年，無錫漢和生產(chǎn)的3CD-10 型單旋翼油動植保無人機，首次在“全國農(nóng)機博覽會”上亮相起。農(nóng)用無人機以省時高效、安全性高、操作便捷、靈活實用等優(yōu)點，逐漸成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的重要力量，為我國發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)打開了新局面。

2013 年，農(nóng)業(yè)部開始在全國范圍內(nèi)推廣植保無人機低空低量航空施藥技術(shù)。2017 年，農(nóng)業(yè)部、財政部、民航總局三部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展農(nóng)機購置補貼引導(dǎo)植保無人飛機規(guī)范應(yīng)用試點工作的通知》，將植保無人機納入購置補貼目錄，并逐步在20 個省份開展試點。在補貼政策的積極帶動下，農(nóng)用無人機產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴張，保有量及作業(yè)面積均以指數(shù)級增長。

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心歐陽安發(fā)表的《我國農(nóng)用無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議》中提出，“2013 年全國僅有100 架左右植保無人機作業(yè)面積不足6667 公頃；2019 年我國植保無人機進(jìn)入全面推廣階段，保有量約5.5 萬架，作業(yè)面積達(dá)0.33 億公頃；2020 年植保無人機保有量為7.07 萬架，作業(yè)面積0.73 億公頃，占我國病蟲害防治面積的20%以上?！?/p>

小身體，大能量

在直播過程中，網(wǎng)友最關(guān)心的是無人機的續(xù)航問題，不同網(wǎng)友對于“油動”還是“電動”的問題持有不同觀點。據(jù)了解，農(nóng)用無人機在動力上與汽車相似，以電池或燃油作動力，可分為油動、電動、油電混動三種，而在結(jié)構(gòu)上又可分為單旋翼、固定翼和多旋翼三種機型。

單旋翼無人機形似直升機，能在風(fēng)中保持平靜姿態(tài)，適合大田作業(yè)，但由于價格高，操作復(fù)雜，市場占有率低于多旋翼農(nóng)用無人機；固定翼農(nóng)用無人機因具有續(xù)航時間長、高空飛行的特點而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田信息收集、災(zāi)情預(yù)警、作物成熟度估測等；雖然多旋翼無人機抗風(fēng)穩(wěn)定性較差，但因其自動化程度高、入門門檻較低的優(yōu)點深得消費者喜愛。

多旋翼無人機主要以電池驅(qū)動，價格相對更為經(jīng)濟實惠，電池可循環(huán)使用，有利于環(huán)保，同時日常養(yǎng)護較為簡單。飛機主要依賴飛控系統(tǒng)，對操作者技術(shù)要求較低；相比之下油動農(nóng)用無人機較昂貴，約在電動無人機的5 倍以上。同時，由于油動農(nóng)用無人機的自動化程度較低，因此一方面對無人機手飛行技術(shù)要求較高，另一方面在日常使用的過程中比較容易發(fā)生故障，對護養(yǎng)技能要求較高且以汽油為燃料，不利于環(huán)保。

既然油動無人機操作難、養(yǎng)護難、不環(huán)保且價格昂貴，為什么還有人更青睞于它呢？其實這也與油、電汽車的情況相似。油動農(nóng)用無人機具有載荷大、續(xù)航長、單次作業(yè)區(qū)域遠(yuǎn)、抗風(fēng)穩(wěn)定性強的優(yōu)點。以英國愛丁堡Flowcopter 公司所研制的重載油動無人機為例，一箱油續(xù)航6 小時，航程900 千米，短距離作業(yè)時最大負(fù)載150 千克。

雖然相比之下，電動農(nóng)用無人機確實在續(xù)航、負(fù)載等方面有所遜色，但是在綠色環(huán)保方面，電動無人機的優(yōu)勢也是油動無人機所無法超越的。

同時，隨著國內(nèi)無人機研發(fā)技術(shù)的逐漸精進(jìn)，續(xù)航、負(fù)載等問題也在不斷得到解決。以大疆T50 農(nóng)業(yè)無人飛機為例，T50 采用共軸雙旋翼設(shè)計，配備54 寸槳葉以及大功率電調(diào)，輸出穩(wěn)定，可承受頻次高、強度大，環(huán)境復(fù)雜的飛防作業(yè)，強勁的動力可以帶動噴灑40 公斤載重，實測大田作業(yè)320 畝/小時。同時T50 支持播撒50 公斤載重，75 升大容量，一次裝滿一袋肥，1 小時播撒1.5 噸肥，負(fù)載更大，實用性高。

在農(nóng)藥噴灑效果方面，得益于雙重霧化噴灑系統(tǒng)，T50 噴灑霧滴均勻細(xì)密且粒徑在50 微米至500微米范圍內(nèi)可調(diào)，適用更多劑型，可滿足旱田、果樹等大水量作業(yè)需求。同時T50 配備全新電磁閥，經(jīng)久耐用，精準(zhǔn)啟停，能有效杜絕藥液滴漏。

對于電動無人機續(xù)航的問題，大疆也給出了巧妙的解決方案。在新品演示的教學(xué)視頻中，演示者展示了其D12000iEP 全能變頻充電站，搭配風(fēng)冷散熱器，可實現(xiàn)9 分鐘極速快充。而T50 在9 分鐘的作業(yè)中，消耗電量約為60%，可以實現(xiàn)兩塊電池循環(huán)使用。充電站的1500W/220V 交流輸出滿足多種戶外用電需求，同時充電模塊可獨立拆卸，滿足市電、燃油充電的多場景使用需求。

而同期發(fā)布的Mavic3 多光譜版無人飛機能高效收集作物指向性信息，幫助用戶更深入地了解作物生長狀態(tài)，繼而配合大疆智慧農(nóng)業(yè)平臺以及農(nóng)業(yè)無人飛機進(jìn)行作物生長分析，異常狀態(tài)捕捉以及變量施肥用藥等用途。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水體富營養(yǎng)化監(jiān)測、森林分布調(diào)查、城市綠化面積調(diào)查等環(huán)境監(jiān)測和自然資源調(diào)查等場景領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用場景。

農(nóng)業(yè)無人機，綠色農(nóng)用的“先行者”

《農(nóng)業(yè)無人機行業(yè)白皮書》指出，在農(nóng)田管理的噴灑農(nóng)藥和播撒肥料環(huán)節(jié)，以往以人作業(yè)或者拖拉機作業(yè)為主。傳統(tǒng)拖拉機燃料以柴油為主。以無人機替代傳統(tǒng)農(nóng)機進(jìn)行植保作業(yè)，每公頃能耗可減少碳排放為5.11 千克二氧化碳當(dāng)量。10 億公頃作業(yè)相當(dāng)于減少碳排放511 萬噸二氧化碳當(dāng)量。這相當(dāng)于2.4 億棵樹一年的碳吸收量，也相當(dāng)于減少了192 萬輛汽車的碳排放量。

在噴灑農(nóng)藥環(huán)節(jié)，由于采用的是低容量噴霧技術(shù)，農(nóng)業(yè)無人機相比人工作業(yè)，每公頃可節(jié)約44 升農(nóng)業(yè)用水。10 億公頃作業(yè)相當(dāng)于減少4400萬噸農(nóng)業(yè)用水。這相當(dāng)7987 萬居民一年的飲水量。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所農(nóng)研究員袁會珠等發(fā)表的《植保無人飛機的推廣應(yīng)用對于提高我國農(nóng)藥利用率的作用》中提到，“與地面常規(guī)背負(fù)式大容量噴霧方式相比，植保無人飛機低空低容量噴霧技術(shù)在水稻、小麥、玉米等作物病蟲害防治中農(nóng)藥利用率分別達(dá)到了49.1%、57.1%、52.7%。相比地面常規(guī)背負(fù)式大容量噴霧方式，使用農(nóng)業(yè)無人機進(jìn)行作業(yè)，可提升農(nóng)藥利用率10%以上。10億公頃次作業(yè)，相當(dāng)于減少1515 噸農(nóng)藥浪費”。

由此可見，使用農(nóng)用無人機，特別是電池驅(qū)動的農(nóng)用動無人機可以有效減少碳排放，符合我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，同時還可以減少水資源浪費并提高農(nóng)藥利用率，符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念。

然而相較國外，我國農(nóng)用無人機的研發(fā)使用皆起步較晚，雖然在有關(guān)技術(shù)研發(fā)上屢屢創(chuàng)新，但在實際使用上還略有欠缺，特別是目前我國缺少專業(yè)的無人機造作員。

專業(yè)操作人員不僅應(yīng)能夠熟練操作無人機，而且也應(yīng)掌握農(nóng)作物的農(nóng)藥配比和噴灑量以及基本的無人機養(yǎng)護、維修工作等。這需要進(jìn)一步建立專業(yè)的培訓(xùn)機構(gòu)，制定農(nóng)用無人機人才培訓(xùn)計劃，全面加強機手操作技能和農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，打造高素質(zhì)農(nóng)機手隊伍。這樣不僅可以大大提升無人機的使用效率，而且可以為“新農(nóng)民”創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位。

2019 年，人社部正式將無人機駕駛員確定為新職業(yè)并發(fā)布《新職業(yè)——無人機駕駛員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報告》。報告指出，大部分從業(yè)人員的年齡為20 ～40 歲，其中25 ～35歲從業(yè)者在全部從業(yè)人員中占比超過一半。從年齡結(jié)構(gòu)上看，無人機駕駛員職業(yè)已經(jīng)成為諸多職場新人的選擇，并且大部分無人機駕駛員的收入是當(dāng)?shù)仄骄降? ～2 倍。“新興”“朝陽”“有市場”“有前景”成為無人機駕駛員職業(yè)的標(biāo)簽。