农用植保无人机的研究现状及趋势

摘要：

我国是一个农业大国，所以粮食的安全生产问题是影响我国经济发展的一个重要问题。当前，我国的耕地遭受大面积的污染和病虫侵害，这些问题都严重影响了粮食安全。所以，植保无人机在农业上的应用，对保障粮食安全起到了不可小觑的作用。本文主要介绍了植保无人机的特点，浅述了其现状与未来的一个发展趋向。

关键词：

植保无人机；现状；发展趋势

中图分类号：V279+2

文献标识码：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315022

对我国来说，农业生产的安全就是保证经济安全与国民安全的基本。农作物在生长的阶段，病虫害是影响农作物生长与粮食产量的关键问题。现阶段，我国的耕地面积受农药污染的比较严重，在植物保护领域提升施药技术与施药装备的机械化水平，是保障生产安全的重要手段。

1农用植保无人机的特点

植保无人机可以利用导航系统，调整与农作物之间的施药距离，它可以做到超低空进行施药，应用雾化器使喷洒出的农药匀和的喷附在农作物上，减少重复和遗漏喷洒的状况；无人机在进行作业的时候，不用专业的人员来控制机器，飞控人员利用遥控，可以进行远距离的控制，这样不仅节省了成本，而且还提高了安全性，防止了工作人员直接与农药进行接触，有效减少了农药给工作人员带来的伤害；而且无人机进行施药的效率远比传统人工施药的效率高的多，以天鹰-3为例，它的效率是普通设备的3～4倍，是人工效率的60倍以上[1]，在面对大规模虫害，无人机喷药可以快速并且有效地进行作业，最大程度上消灭虫害。

植保无人机在操作的时候，不受地形的影响，可以垂直起降，可以进入到普通机械设备不能到达的山地、沼泽等地方，对于这些地方的虫害问题都可以利用无人机来进行喷药，可适用性较强。无人机通过空中作业，不像地面喷药设备压在庄稼上，破坏土壤结构使农作物遭受损害，影响后期生长。图1为农保无人机的实拍工作图。

2我国农用植保无人机的发展现状

2010年我国诞生了第1架农用植保无人机，与国外相比落后了30a。虽然我国是农业大国，但是我国农民数量众多，仍然是以粗放式为主要的生产方式，在解放和发展生产力这一方面与美国这样的发达国家相比，还是比较落后。我国农民的思想还是过于保守，受传统思想的影响，像无人机这种高科技的新事物要想在农业上得到广泛的应用，还是缺少专业型的技术性人才和科学技术的依靠，所以并没有得到广泛的应用。而且我国地大物博，地形复杂，所以作物的结构业比较繁杂，每一个地方对于无人机的需求也是大不相同[2]。家庭为单位的生产是我国主要的农业生产方式，各家各户之间的合作很少，自力更生的农业发展限制了大型设备的使用，与其他一些发达国家相比，我国对于农业在大型科技设备上的支持相对较弱。由于我国缺少研究型的技术人员，市场应用较低，导致市场需求低，在导航和燃料方面缺乏成熟的技术支持，与国外相比差距非常大，这些因素都导致了我国植保无人机没有得到广泛的生产与应用。

但是隨着城镇化的发展，很多农民都从农村走向城市，开始解放生产力并且提高生产的效率，在产业倒逼的影响下，我国各个农业大学开始致力于植保无人机的研究，并且取得优异的成果。伴随着我国的农业向精准化、有机化的发展，农用植保无人机的使用已经成为未来农业发展的趋向。

3农用植保无人机的研究趋势

31移动端操作平台

随着科学技术的不断发展，植保无人机也逐渐实现了智能化，移动式的操作平台以其应用的便捷性特点，在各个不同的领域得到认可和应用，对于本文探讨的农用植保无人机来讲，其操作平台实现移动化后，对于无人机的操作就可以应用人们日常生活中常用的手机进行操作。在具体的功能上，也实现了多样化的要求，例如可以实现规划线路、自主飞行以及虚拟摇杆操作等。无人机无法感知和躲避阻碍物的问题，可以作为手机软件操作系统的研发方向，因此移动端操作的成熟性是一个研究发展的趋势。

32精准的施药技术

为了提高农药喷洒的有效性，减少由于农药造成的化学危害和保护施药地区的周边土地，如何实现精准的施药也成为了研究的一大方向[3]。为了更好地控制药物喷洒，将GIS与机载遥感结合在一起已经成了一种新的研究趋势。无人机可以应用核心技术对作物的发展的各种状况进行分析，针对喷洒药物状态实行操作。

33喷杆震动特性研究

喷杆作为植保无人机操作中的关键部位，现阶段很少有人对其在操作中由于震动产生的问题开始研究。据我国已有的研究数据分析，在满足喷洒要求的基础上，对喷杆进行优化设计也是一种研究方向[4]。

34高效率、长航时

无人机有1个普遍存在的问题，就是承受力过小，一般是30～40kg，而且航行的时间通常也就是15～30min。由于喷洒面积收入的提高和土地流转的增多，在这一方面，市场会要求这一产品向承载力高、使用时间长的方向发展。承载的药物越重，航行的时间就越长，这样就可以提高无人机的利用率，因此，承载质量高、效率高、航行时间长的中小型机器将成为今后市场的需求方向。下表1不同研究技术类型的特点和优势统计表。

4结束语

综上所述，本文通过分析国内无人机研究应用现状，可以看出来我国在对于植保无人机的应用这一方面也取得了一定的成绩。为了保障我国粮食生产的安全性，植保无人机应该被广泛应用于农业生产中，促进我国现代化农业的高效发展。

参考文献

[1]

娄尚易，薛新宇，顾伟，等.农用植保无人机的研究现状及趋势[J].农机化研究，2017，39（12）：1-6.

[2] 蒋智超，刘朝宇.浅谈植保无人机发展现状及趋势[J].新疆农机化，2016（2）：30-31.

[3] 李欣雨，温晓鑫，葛宜元，等.农业植保无人机发展现状及趋势[J].农机使用与维修，2017（8）：1-4.

[4] 尚春雨，蔡建法，黄思健，等.我国农用植保无人机应用现状与前景分析[J].安徽农业科学，2017，45（30）：193-195.

作者简介：

刘鹤（1981-），女，黑龙江集贤人，研究方向：农业植物保护、农作物栽培。