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[摘 要]本文阐述了植保无人机应用的发展现状，浅析了全自动无人机植保的实现方法和制约因素，并介绍了智能全自动无人机植保应用的科学性与先进性及其良好的市场前景。
[关键词]无人机 植保 实现方法 制约因素 市场前景
中图分类号：P231.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0305-01
1.背景分析
当今世界正在进行着绿色农业、有机农业、精准农业的技术革命，还将实施更先进的数字农业。我国丘陵山区占土地总面积的很大一部分，是水稻、油菜等主要农作物的主产区，但是在丘陵地区采取普通的地面装备难度较大，再加上这些地区的特殊条件和地形也不适合地面装备作业。所以我国要想在这些丘陵山区实现植保机械化必须结合现代化的无人驾駛空中作业技术。农林业病虫害的发生对我国的主要粮食作物产量造成了不可估计的损失，严重制约着我国粮食的安全生产发展。由于农作物株高和密度的限制，机械很难进入地块喷洒农药，即使选用先进的农药喷洒机械也会对农作物造成一定面积的损伤，影响产量，而人工操作则会出现效率低，作业质量差等问题的出现，因此，智能全自动无人机植保的应用正被迫切需求。
2.发展现状
在国外，无人机喷洒技术的发展已经比较成熟，尤其在美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西、日本等国家该技术已经特别发达，并且普遍应用。在国内，精准农业无人机正在逐渐兴起，但仍处于起步阶段，应用水平和国外相比也还有较大差距。在当前我国农业生产过程中，农作物保护仍以人工加手动、电动喷雾机这样的半机械化装备为主，无人机植保在我国占比1.67%，远远低于日本和美国的50%以上的水平。中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国目前的人工喷洒方式每年导致的农药中毒人数有10万之众，致死率约20%，农药残留和污染造成的病死人数更为惊人，因此全自动无人机植保系统发展前景十分可观（图1）。
3.智能全自动无人机植保应用的科学性与先进性
首先使用Pix4DMapper对航飞的农田影像进行处理生成正射影像，接着使用开源的飞控无人机系统在考虑地形条件的影响下，规划无人机飞行路径，实现使用大型植保机对农田按照飞行路径进行农药喷洒。“智能全自动无人机植保系统”通过使用无人机厘米级精确定位、自动飞行、起降等技术，能够实现全自动喷洒农药。作业时能够变“三人操作一台飞机”为“一人操作三台飞机”，同时摆脱了飞手对植保发展的制约，还能实现夜间作业，在普通植保机的基础上大大节省了人力，提高了效率，可以由目前的300（亩/天）提高到800-900（亩/天）（图2）。
4.制约因素
其一价格高，无人机性能需要长期维护保养，保证无人机的性能才能保证作业时的精度效果，无人机后续的维护程度也相对复杂，需要有操作经验的飞手来做处理，无人机目前的应用较少，专业人才也相对较少。其二无人机本身续航时间短，需要准备多组后备电池更换，影响作业效率。其三，植保无人机企业大都规模较小，具备独立的、完善的研发、生产和服务能力的企业更少，国家相关扶持政策不完善，在一定程度上都阻碍了植保无人机产业的快速发展。
5.市场前景（图2）
随着家庭农场、合作社、服务组织、新型经营主体数量快速增长，以及农业产业化、规模化对植保机械的迫切需要，为农用无人机作業的发展提供了充足的有利条件。据专家预测，截至2020年末中国植保无人机的需求量是10万架，无人机植保从业人员需求是40万人，无人机植保作业是一个大有可为的新兴农机行业，助推我们加速实现农业现代化。据当前数据统计，我国平均每50，000农民才拥有1架无人机，每1，430，000亩次的防治里才有一架无人机可以看出植保无人机在我国的使用和普及程度远远不够，我们的市场前景还很广阔，植保机还可以更大地分割市场这块大蛋糕。
参考文献
[1] 徐芳.农用植保无人机的应用及市场前景[J].农业装备技术.2016，42（1）：49-51.
[2] 金会芝.农用无人机在我县推广应用初探[J].农机使用与维修.2016（6）：44-45.
[关键词]无人机 植保 实现方法 制约因素 市场前景
中图分类号：P231.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0305-01
1.背景分析
当今世界正在进行着绿色农业、有机农业、精准农业的技术革命，还将实施更先进的数字农业。我国丘陵山区占土地总面积的很大一部分，是水稻、油菜等主要农作物的主产区，但是在丘陵地区采取普通的地面装备难度较大，再加上这些地区的特殊条件和地形也不适合地面装备作业。所以我国要想在这些丘陵山区实现植保机械化必须结合现代化的无人驾駛空中作业技术。农林业病虫害的发生对我国的主要粮食作物产量造成了不可估计的损失，严重制约着我国粮食的安全生产发展。由于农作物株高和密度的限制，机械很难进入地块喷洒农药，即使选用先进的农药喷洒机械也会对农作物造成一定面积的损伤，影响产量，而人工操作则会出现效率低，作业质量差等问题的出现，因此，智能全自动无人机植保的应用正被迫切需求。
2.发展现状
在国外，无人机喷洒技术的发展已经比较成熟，尤其在美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西、日本等国家该技术已经特别发达，并且普遍应用。在国内，精准农业无人机正在逐渐兴起，但仍处于起步阶段，应用水平和国外相比也还有较大差距。在当前我国农业生产过程中，农作物保护仍以人工加手动、电动喷雾机这样的半机械化装备为主，无人机植保在我国占比1.67%，远远低于日本和美国的50%以上的水平。中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国目前的人工喷洒方式每年导致的农药中毒人数有10万之众，致死率约20%，农药残留和污染造成的病死人数更为惊人，因此全自动无人机植保系统发展前景十分可观（图1）。
3.智能全自动无人机植保应用的科学性与先进性
首先使用Pix4DMapper对航飞的农田影像进行处理生成正射影像，接着使用开源的飞控无人机系统在考虑地形条件的影响下，规划无人机飞行路径，实现使用大型植保机对农田按照飞行路径进行农药喷洒。“智能全自动无人机植保系统”通过使用无人机厘米级精确定位、自动飞行、起降等技术，能够实现全自动喷洒农药。作业时能够变“三人操作一台飞机”为“一人操作三台飞机”，同时摆脱了飞手对植保发展的制约，还能实现夜间作业，在普通植保机的基础上大大节省了人力，提高了效率，可以由目前的300（亩/天）提高到800-900（亩/天）（图2）。
4.制约因素
其一价格高，无人机性能需要长期维护保养，保证无人机的性能才能保证作业时的精度效果，无人机后续的维护程度也相对复杂，需要有操作经验的飞手来做处理，无人机目前的应用较少，专业人才也相对较少。其二无人机本身续航时间短，需要准备多组后备电池更换，影响作业效率。其三，植保无人机企业大都规模较小，具备独立的、完善的研发、生产和服务能力的企业更少，国家相关扶持政策不完善，在一定程度上都阻碍了植保无人机产业的快速发展。
5.市场前景（图2）
随着家庭农场、合作社、服务组织、新型经营主体数量快速增长，以及农业产业化、规模化对植保机械的迫切需要，为农用无人机作業的发展提供了充足的有利条件。据专家预测，截至2020年末中国植保无人机的需求量是10万架，无人机植保从业人员需求是40万人，无人机植保作业是一个大有可为的新兴农机行业，助推我们加速实现农业现代化。据当前数据统计，我国平均每50，000农民才拥有1架无人机，每1，430，000亩次的防治里才有一架无人机可以看出植保无人机在我国的使用和普及程度远远不够，我们的市场前景还很广阔，植保机还可以更大地分割市场这块大蛋糕。
参考文献
[1] 徐芳.农用植保无人机的应用及市场前景[J].农业装备技术.2016，42（1）：49-51.
[2] 金会芝.农用无人机在我县推广应用初探[J].农机使用与维修.2016（6）：44-45.