摘要:无人机在军用与民用领域都具有良好的实用性,各国对无人机的研发都非常重视。农业航空技术已成为各国现代化农业的关键技术,在农业生产中占有很大比重。日本、美国、韩国等国家植保无人机技术成熟,并已广泛应用于农业。我国的无人机研究起步较晚,技术水平与发达国家存在一定差距,但无人机航摄技术处于领先地位。由于土地流转等原因,无人机在农业上应用前景广阔,但价格昂贵和配套服务滞后,导致无人机的推广受阻。因此,研究适合于中国国情的植保无人机及服务,显得尤为重要。
0 引言
无人机是采用无线电遥控设施和程序进行控制的不载人飞机,包含无人直升机、固定翼飞行器、多旋翼飞行器等机型。从20世纪80年代开始,民用无人机的研究拉开序幕。现在,无人机在农业、国家地理信息测绘、安保监控、综艺节目外拍等领域应用广泛,市场前景看好。特别是在农业植保领域,无人机以其作业高效率备受农民青睐。传统的喷药机效率低,人工成本相对较高;人工喷药除劳动强度大,操作人员易中毒外,还存在作物受药质量差等缺点;人工每天的喷防量仅为10余亩,而无人机日作业面积可达300~500亩,是高架喷雾器作业效率的8倍左右。随着中国经济的飞速发展和农村土地流转规模的不断扩大,植保无人机产业潜在市场巨大,发展前景可观,但仍面临诸多障碍。
1 国外植保无人机发展现状
1.1日本植保无人机发展现状
农用无人机除作业效率高、节约人力物力外,还可节约50%的农药使用量和90%的用水量,且作业不受作物长势和地形的限制。日本山地多、地块狭小且分散;农村劳动力短缺,人口老龄化严重是促进无人机发展的核心驱动因素。日本农用无人机的应用已有20多年的历史,1987年,日本雅马哈公司生产出20 kg级别的喷药无人机R-50,成为世界上第一个使用农用无人机喷药的国家。目前登记在册的田间作业无人机2000多架,防治面积达到100万hMh2,无人机施药已占总施药面积的50%以上,是无人机应用最成熟的国家。日本无人机采用团队购买的方式,农业协会、各种社会团体、服务公司、政府和个人手中都持有一定数量的植保无人机。大量的植保服务公司会对无人机操作人员进行30天的飞行培训;保险公司为无人机提供保险服务;售后服务体系健全,当无人机出现故障后,可以到附近修理厂进行修理,重大故障还可以使用备用飞机。鉴于以上措施,日本无人机市场占有率很高,达到60%以上。日本无人机技术成熟,服务配套健全,值得借鉴和学习。
1. 2美国植保无人机发展现状
美国无人机研究重点集中在精准农业遥感技术方面,但农药喷洒领域也引起了高度重视。目前,美国主要采用有人驾驶固定翼飞机,年喷洒面积高达3200万h时,占总耕地面积的50%以上,采用飞机作业完成65%的化学农药喷洒,其中水稻施药作业100%采用航空作业方式。美国在2015年之前不允许商业化无人机飞行,2015年夏天放开无人机管制,但目前无人机在植保领域禁用,却允许进口日本雅马哈公司无人机。美国拥有“全球鹰”等世界一流水平的无人机技术,在政府开放民用无人机领域管制后,军事科技应用于民用无人机成为可能。
1.3其它国家植保无人机发展现状
欧洲无人机智能化水平较高,拥有多家无人机厂家和服务公司。2013年,欧盟无人机管理协会将无人机纳人欧盟民用航空系统。 20世纪80年代末至90年代初,出于对环境及安全的重视,航空喷洒在欧洲禁用。欧洲直升机必须经相关政府批准后使用。韩国是继日本之后,率先实现农业机械化的国家,也是农用无人机发展较早的国家,对植保无人机的接受程度较高。韩国植保无人机市场主要是进口无人机,且90%以上来自于中国。2005年雅马哈成功进驻韩国,2016年深圳天鹰兄弟无人机进驻韩国市场,并设立多个服务点来解决售前售后的问题。目前,韩国各地方农协会拥有80%的农用无人机,其余的则是营农组合法人或个人接受政府援助购置。作为农业航空大国的俄罗斯,拥有农用飞机11 000架,航空作业面积占总耕地面积的35%。俄罗斯是一个空中管制严格的国家,在民用无人机方面案例较少。除此之外,南非、澳大利亚、智利、阿根廷、巴西等国家都已经将无人机应用于农业植保作业。