浅谈植保无人机推广存在的问题

杨 雄 吴道明

重庆航天职业技术学院 重庆 400021

农业植保无人机是一种新的现代植物保护技术，农业作业中推进无人机植保，不仅能可以提高农业植保作业效率，还能提升当代化农业的生产程度，解决了偏远山区农业生产中劳动力短缺的问题。并且在农业喷洒的过程中，无人机产生的气流有助于对农作物下叶面的喷洒，能实现农药的全方位覆盖，控制效果好，安全性高。植保无人机还具备远程控制操作和自动喷洒路线规划的能力，避免农药喷洒作业人员的作业风险，提高了操作人员的安全性，大大降低了植物保护人员伤亡。虽然使用无人机农业植保具有节省劳动力、提高生产效率和对环境污染小等特点，但是，由于我国航空器的管理制度的不健全、航空喷施作业技术标准不完善、操作人员缺乏等因素，导致了植保无人机的发展停滞不前。严重影响了我们无人机产业的发展和植保无人机推广的进程。

1 相关法规与标准的问题

1.1 政策法规体系不完善

植保无人机的作业关系到航空、农机、植保等多个部门的相互协作。由于缺乏详细的发展战略规划，再加上农业航空政策法规不健全，监管部门不明确等问题。植保无人机农业作业申报空域比较繁琐，且成功申报的可能性较小，不仅增加了农业作业的成本，而且还有可能耽误无人机的最佳作业时间，甚至导致农业作业任务的取消，截至到现在，我国还没有专门出台了旨在促进航空业的快速发展的相关措施，和对农业植保无人机的采购补贴，燃油补贴的相关制度，政府和相应的行业都缺乏对无人机参与农业生产作业的总体支持。

1.2 航空喷施作业技术标准

在我国，无人机参与农业植保作业起步较晚，起步之初，由于无人机的作业对象是华北华中平原，作业面积大，大多使用的固定翼飞机做空中植物保护工作。这样造成了我国的单轴无人机和多旋翼无人机的研制工作一直处于验证阶段。相对应的无人机的喷洒系统也是缺乏深入的开发，对于无人机作业的植物、农药使用剂量、植保作业高度、飞行作业速度等没有形成一套完善的科学的标准。

2 植保无人自身存在问题

2.1 产品标准体系不完善

我国现在对植保无人机的监管处于空白领域，其中包含了无人机的生产技术标准和植保无人机作业的标准。由于植保无人机生产资金、技术门槛较低，再加上目前没有相关的质量监管体系等。有些无人机的生产企业就是完全靠在网上购买相应的零部件。自己动手完成组装，没有自己的核心技术，没有自己的研发团队。导致市场上的植保无人机的质量良莠不齐，不能保证植保无人机在农业作业中的安全性，损害了农户的利益，严重的制约了无人机在农业领域的发展。

2.2 使用成本过高

一般一架植保无人机在5--30万元之间，智能型的价格更高，规模较小的社会化服务组织，一次性全资购买较为困难。同时，每年的维护费用较高，操作失误容易导致坠机，每个旋翼300元左右，每个电动机的维修费用超过1000元，一般每架每年平均维修费用在2000-5000元。且在使用过程中动力电池的更换费用也不可小视，平均一个无人机锂电池的充放电次数为1000次左右，且电池的购买费用不菲，这些都将增大无人机在农业作业中的使用成本。

2.3 缺少合格的无人机控制操作手

对于无人机能否安全的作业，除了无人机自身的硬件和系统外，还和我们的飞行控制人员有很大的关系，虽然有些先进的植保无人机能实现自主独立的飞行与作业，但对与复杂的山地与丘陵环境，无人机开启智能飞行模式后，有可能会造成无人机为了自身的安全，系统对无人机的飞行路线进行强制性的干预，造成有些农作物没有喷洒到农业的可以性。所以一名合格的无人机驾驶人员也是相当有必要的，一般多旋翼无人机的操作相对简单，培训费用大约需要1.5万元，培训时间大约需2个月之久，在这种情形下，对于参加培训的学员，经济负担较重。而当前农村劳动力大量外流的形势下，若收益差，即使培训了合格操控手，也难保持其稳定性。

2.4 植保无人机维修售后保障严重不足

由于近几年我们农业植保无人机出现欣欣向荣的景象，对农业现代化的发展起到了积极的促进作用，很多无人机企业也加入到农业植保无人机的行列，植保无人机的发展起到了推动下的影响。由于植保无人机属于高智能的产品，维修和维护需要专门的技术人员进行操作，但由于植保无人机产业的快速发展，产业布局不够完善，很多无人机企业的售后配套系统还没建立健全，经常在无人机出现故障后，售后维修时间长，售后等不到保障并且维修成本高、耗时耗力的特点，由于无人机售后维修的系统不够完善，严重的影响了植保无人机在农业作业中的运用。

3 亟需解决的核心关键技术

3.1 农业植保无人机喷施专用药剂

由于无人机农业植保产业是近几年的才发展起来的，很多地区还是按照传统人工农药喷洒的经验，使用传统的方式来进行药剂的配对，未考虑到无人机植保中农药在植物叶面的附着力，药效作用等，而且国内还没有用于无人机喷洒作业的的专用药剂，大都采用传统的农药进行喷洒作业，由于地面喷洒作业与空中喷洒作业的不同性，造成农药配比不科学，影响了作业效果，对作业环境造成了污染等。无人机的专用药剂的开发与研制，应该遵循低污染、高药效、高附着力和环保安全等特点。

3.2 高稳定性和高可靠性的农业植保无人机自主飞行控制系统

虽然有人驾驶农用飞机的控制技术比较成熟，但在小型或小型无人机、低空飞行、地面复杂的作物冠层结构对压力高度造成明显影响的情况下，很难保证飞行的稳定性。还有各种复杂的农田环境缺乏合适的(不同高度和不同的位置，不同种类的作物)为高稳定性、高可靠性的小型无人机的工作自主飞行控制系统，以适应超低空领域，在地平线上，在任何时候和任何其他特殊要求。

3.3 植保无人机高效轻量化喷施部件

植保无人机的持续工作时间和工作载重量是无人机的两个关键技术指标，直接关系到农业植保中的效率问题，所以，植保无人机的自身重量是影响到工作中装载药物的量，只有实现植保无人机机身的轻量化，才能提升载药量，改进无人机的农药喷洒系统，实现均匀喷洒，低量喷洒，才能提升植保无人机的喷洒面积，到达改善农业植保的作业效率。

4 结语

虽然目前在推广上还存在农业航空相关政策制度的不健全、农业植保领域专业技术人员缺乏、农业无人机植保社会化服务体系不完善、无人机价格偏高、使用成不高、无人机核心技术不成熟等的问题，但是通过转变现如今的推广模式，由政府主导企业参与、农业植保公司统一作业、建立农业合作社等推广模式，和提高无人机植保在农业作业中的适应性、完善无人机植保的保障制度、加强无人机核心技术的公关等对策是能够得到有效解决的。无人机植保推广提升当代农业现代化，提高农业生产效率，保证农业植保质量具有重要意义。