基于无人机的大棚种植技术探讨

2019-01-05刘金南

新农业 2019年3期

刘金南

（江阴职业技术学院机电工程系，江苏江阴 214405）

近年来，随着无人机技术水平的不断提高，无人机正被广泛应用于各个领域。从最初的固定翼到现在的多旋翼、复合翼，无人机的发展越来越受到人们的重视。特别是随着定向识别，精准施药，无线充电等技术的成熟，将赋予无人机新的使命。因此，将无人机技术引入大棚种植，对提升大棚种植效率具有重要意义。

1 无人机的应用前景

1.1 在监控方面的应用

目前农作物在大棚种植过程中的监控基本由人工完成，对于小作坊式的种植，涉及的人员较少，但对于大规模的种植，需要的人工就较多，尤其是无法实时查看，因此在大棚种植中经常会有农作物出现问题，而无人机却可代替人们对大棚内的农作物进行监控，主要搭载视频器件，可通过图像识别技术来精准分析蔬菜水果的生长情况，病虫害情况等，特别是无人机可采用“定时巡航”方案以及无线充电技术，无人机就能按照设定的时间对大棚内农作物的情况进行监控，完成工作之后可飞回充电平台继续充电续航，时刻保持充足电量。同时无人机上可配备高清红外摄像头，保证它们晚上也能进行工作，能够实现24小时监控。

1.2 在植保方面的应用

植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展。在喷洒方面，目前无人机可搭载农药喷洒系统，当监控到种植的大棚某块区域内发生病虫害，可由无人机代替工人对该区域完成农药的喷洒，实现精准施药，特别是无人机喷洒技术采用的是喷雾喷洒方式，该方式至少可节约50%的农药使用量，同时无人机在农药喷洒上的效率高于人工作业，这在一定程度可减轻农药用量。在安全性方面，大棚中由于时刻处于密闭状态，喷洒的农药会对作业人员产生危害，而无人机可通过远程操控或自动作业，无需作业人员进入大棚，这就避免了与农药直接接触，提高了喷洒作业安全性。

1.3 在采摘方面的应用

以往采摘都是由人工完成，费时费力，而采摘无人机能够帮助作业人员完成农作物的采摘，在大棚内地形相对狭窄，作业人员行走不方便，而无人机行动灵活，无视地形，在无人机上搭载相应设备，通过视觉识别、多传感器融合技术，对农作物果实颜色进行识别与分析来判断果实的成熟度。一旦判断水果已经成熟，无人机就会完成采摘作业。

2 推广无人机存在的问题

无人机技术的优点很多，但在推广过程中却存在一些制约因素，主要有以下几点：一是投入成本高，其中质量好的无人机搭载高清摄像头单台成本就超过万元，这对绝大多数种植户来说难以承受。二是稳定性不高，无人机在大棚中应用，时刻处于高温高湿状态，容易出现飞行不稳的现象。三是技术不成熟，无人机在植保方面与采摘方面还存在一些问题，尤其容易识别错误，还需要进行改进。