植保无人机的发展现状及趋势

兵团植保2016-11-14 12:01:48

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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。

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。

植保无人机的发展现状及趋势

植保无人机的发展现状及趋势

一、植保无人机定义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。无人机植保作业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。

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、防治效果显著: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、植保无人机发展历史

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。

植保无人机的发展现状及趋势

四、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。

(一)植保无人机价格令人望而却步

价格是当前阻碍绝大多数农业大户使用植保无人机的关键因素之一。目前,国内多数省份尤其是在农业规模化生产条件较好的北方平原地区,植保无人机开始尝试使用,但是能够享受到“农机补贴”的省份却寥寥无几,一些潜在客户面对高额价格望而却步。据了解,国内植保无人机制造商多达100余家,其产品价格参差不齐,但基本保持在5万至20万不等。

为此,农业人士希望政府在机械购置上给予补贴;植保无人机企业则希望政府在资金和场地、税收等方面予以更多支持。 (二)植保无人机配套服务滞后

目前我国植保无人机在实际应用中存在一大瓶颈,“行业实力不均,配套服务不足”。首先,近年来民用无人机逐渐兴起,全国各地均有植保无人机制造企业,但相关配套的产业链分布地区不均,因而农户在植保无人机使用过程中如遇到产品部件损毁等问题,不能及时得到维修或者是维修时间成本很高。其次,植保无人机保险服务今年刚刚兴起,不像汽车行业保险业务那样成熟,还需要不断完善。

(三)行业标准不完善

有专家表示,我国植保无人机产业已经起步,但是目前业内并无明确的行业标准,包括无人机自身技术、性能标准和植保标准。这就使得无人机企业鱼目混杂,同时政府也无法出台确切的支持和扶持政策。据了解,目前我国明确出台有关民用无人机相关技术标准的省份屈指可数,仅有深圳对于各种业务类型的民用无人机制定了较为完备的标准体系。

五、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。

植保无人机的发展现状及趋势

国内外植保无人机发展现状与趋势

随着农村土地适度规模经营趋势的发展,一大批新型农业机械应运而生,特别是植保无人机受到广大农民的欢迎。植保无人机作业由于具有高效、安全、环保、节能等特点,助力现代农业发展已经成为迫在眉睫的趋势。

国外植保无人机发展现状

从世界范围来看,在美国、加拿大等国家,无人机技术最先进,但是由于受到政策和法律的限制,规模农田植保的飞机是有人驾驶的固定翼飞机。在日本、韩国、巴西等国家,由于政府的扶持和引导,无人机航空植保比较发达。日本不仅是世界上应用植保无人机最早的国家,也是利用无人机进行农业作业最为广泛的国家。截止到2014年,日本共有2346架农用无人直升机应用于农业作业,飞控手14000人多。与日本情况相类似的韩国于2003年在农业植保领域引进无人机技术,无人机植保面积不断增加。经过10年多的发展,韩国用于农业植保作业的无人机600余架,超过1/2的耕地采用该作业。日本地形以山地为主,农民种植的地块较小,普通大型农业机械和有人驾驶飞机难以进行植保工作,所以日本政府对植保无人机进行大力宣传,并且不断加强科研力度完善无人机性能,自2002年以来已投入约700万美元用于植保无人机相关技术研发,主要采用微小型农用无人机进行农业生产;而韩国的植保无人机约80%归地方的农协所有。美国是世界上农业航空技术最先进的国家。美国无人机主要是精准农业航空遥感技术,随着GPS自动导航、施药自动控制系统、各种作业模型的逐步应用,农业植保作业变得更加精准高效、智能环保。美国大部分的化学农药均采用飞机作业完成喷洒,其中森林植保、水稻施药作业已经全部依赖航空作业完成。如今,植保无人机是国外发达国家进行农业生产不可或缺的一部分,对现代农业生产的贡献率将不断加大。

植保无人机的发展现状及趋势

国内植保无人机发展现状

我国农用无人机应用起步较晚,但作为世界上最大的农业机械大国,植保无人机到了必须行动的时刻。2004年起,我国科技部、农业部等开始研究和推广植保无人机;2007年,我国对植保无人机进行产业化探索;2010年,我国首架植保无人机试飞成功;2012年,温家宝总理在河南参观某公司组织的植保无人机喷药试验,植保无人机获得了鼓励与认可;至2013年底,全国各地积极进行植保无人机的展示试用,机型也更加多样化。随后众多企业纷纷涉足无人机低空植保领域,促进了植保无人机技术的不断提升。

农业植保用无人机主要以无人直升机为主,优点是能更好适应中国复杂地况的起降;固定翼无人机因为需要修建跑道等原因,适宜规模种植的大农场等情况。推广模式包括:一是植保无人机企业通过参与到各种农机或农业博览会进行推广,使公众对植保无人机进一步认识和了解,培育植保无人机市场;二是企业直接在田间地头利用无人机进行示范性喷药,向种植大户或农业合作社间推广。

综上,我国发展植保无人机有两个方向:一是因我国植保无人机在机型、喷药方式、智能化施药等方面与国外发达国家仍存在一定差距,在技术上植保无人机企业应和农药企业联合攻关,探究有植保效果的无人机和植保模式;二是创新推广模式,深入用户,探索低成本、高效率的服务一体化的推广模式研究也更为紧迫。

(选自:冷志杰等,植保无人机的农业服务公司推广模式研究,2016;刘德红等,植保无人机产业发展研究,2016)

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