植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,主要是通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒药剂作业。其实,无人机作为一种性能优越的空中平台,最早
应用于军事领域。但随着技术发展及社会变革,无人机开始在民用领域迅速发展,尤其是在农业植保方面。
世界各国对植保无人机应用程度有所不同,但总的来说,农业航空技术是国家农业生产的重要组成部分,在农业生产中的应用比重不断加大。
日本是最早将微小型农用无人机用于农业生产的国家之一。1987年,Yamaha公司受日本农业部委托,生产出第一台农用无人机——20kg级喷药无人机“R-50”,之后日本将无人直升机广泛应用于大田作物。经过20多年的发展,日本已经从1995年的307架增加到现在的2400多架,操作人员14000多人,成为世界上农用无人机喷药第一大国。
美国是农业航空应用技术最成熟的国家之一,经历了由有人驾驶直升机植保技术向无人机植保技术的发展过程,现已形成较完善的农业航空产业体系。据统计,美国目前农用飞机达9000多架,占世界总拥有量28%,农业航空对农业的直接贡献率为15%以上。
除日本、美国之外,俄罗斯、韩国等国家也将植保无人机广泛应用于农业。俄罗斯地广人稀,拥有数目庞大的农用飞机作业队伍,数量高达1.1万架,年处理耕地面积约占总耕地面积35%以上。韩国于2003年首次引进无人直升机用于农业航空作业,其后农用无人机数量以及农业航空作业面积都在逐年增加,韩国的农林水产食品部和农协中央会计划以后每年增加100架,到2003年共增加到500架。
一、国内植保无人机现状
20世纪50年代,我国开始开展航空施药技术的研究和应用,2004年由科技部863计划、农业部南京农机化所等开始对无人机植保进行研究和推广;2007年我国第一架工程型植保无人直升机的产业化探索;近两年全国范围内的推广试用。
近年来随着民用无人机的发展,植保无人机也开始“飞”入寻常百姓家。据有关人士称,随着土地流转规模的扩大,我国植保无人机产业存在着近千亿元的潜在市场。虽然国内植保无人机发展前景可观,但目前发展仍面临诸多障碍。
二、植保无人机分类及优势
(一)植保无人机种类多样,按照不同划分依据,可分为多种类型。
按动力划分:油动植保无人机/电动植保无人机
按机型结构划分: 固定翼植保无人机/单旋翼植保无人机/多旋翼植保无人机
(二)植保无人机优势
1、高效安全:农用无人直升机飞行速度快,规模作业能达到每小时120-150亩,其效率比常规喷洒至少高出100倍;植保无人机通过地面遥控或GPS飞控操作,喷洒作业人员远距离操作避免暴露于农药下的危险,提高了喷洒作业的安全性。
2、节约水药,降低成本:电动无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量,节约90%的用水量,很大程度的降低资源成本。
3、防治效果显着:无人机直升机具有作业高度低,飘移少,可空中悬停等特点,喷洒农药时旋翼产生的向下气流有助于增加物流对农作物的穿透性,防治效果好。
4、成本低,易操作:电动无人机整体尺寸小,重量轻,折旧率低,易保养,单位作业人工成本低;容易操作,操作人员一般经过30天左右的训练即可掌握要领并执行任务。
三、植保无人机发展趋势
我国拥有18亿亩基本农田,每年农药中毒人数约有10万之众,致死率高达20%。应用无人直升机喷洒农药对我国而言,不仅具有很大的经济价值,还具有社会价值:无人机作业不仅有超高的工作效率,对人员生命安全不构成威胁,同时能够大量节省劳动力,节约农业投入成本,最终增加农民的经济效益。
国内植保无人机未来发展趋势主要表现在五个方面:
第一是操作,植保无人机操作复杂,尤其是无人直升机,对操作手的能力要更高。随着植保无人机技术的不断发展,植保无人机操作会更加简单化,利于使用者上手。
第二是载重,目前植保无人机载荷维持在5kg-20kg,载荷药量过少使得操作更为复杂,相信未来植保无人机载荷会越来越大。
第三是价格。价格是阻碍植保无人机普及的关进因素之一,国内植保无人机价格参差不齐,但至少也在5万-20万不等。技术不断发展,植保无人机成本下降,价格也就会越来越低。其次,植保无人机企业相互竞争,采用提升技术控制成本的方式,以此降低价格产生竞争优势。
第四是服务,国内目前关于植保无人机的配套服务比较滞后。随着植保无人机行业的不断发展,相关配套服务维修、保险、等也会更加完善和成熟。
第五是补贴,我国越来越多的省份开始引入农用无人机,实现了农业现代科技化,但是目前只有河南、湖南和福建三省对购买农用无人机实行补贴政策。农用无人机飞入农田已成不可阻挡之势,相信有关部门会制定相关政策,让农民早日实现科学种田,走上科学致富的道路。
无人机植保机的产生与发展,为农业做出了巨大的贡献,它与传统植保作业相比,具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点,为农户节省大型机械和大量人力的成本。