前言

　　2021年已經(jīng)過(guò)去，距離2016年“飛防元年”已近6年。曾幾何時(shí)植保無(wú)人機(jī)是一個(gè)稱不上行業(yè)的小眾產(chǎn)品，有很多人提出這樣的疑問(wèn)：“植保無(wú)人機(jī)到底有沒(méi)有用，飛防還能走多遠(yuǎn)？”。歷經(jīng)無(wú)數(shù)飛防人的艱辛與汗水，我們用累計(jì)30億畝次的作業(yè)量告訴所有人、植保無(wú)人機(jī)不僅可以，而且是大勢(shì)所趨。

　　曾經(jīng)我們稱之為“植保無(wú)人機(jī)”，因?yàn)樗窘^大多數(shù)的作業(yè)目的是植保，2021年，全國(guó)播撒作業(yè)實(shí)現(xiàn)1億多畝次，讓我們明確它的作用不只是在植保。這一次，我們重新審視它，應(yīng)當(dāng)稱之為“農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)”。

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)到底還能走多遠(yuǎn)，應(yīng)用技術(shù)出現(xiàn)了哪些變化，發(fā)展方向有何趨勢(shì)。帶著這些問(wèn)題，我們一探究竟。

　　一、國(guó)內(nèi)應(yīng)用數(shù)據(jù)概覽　 

　　1.行業(yè)整體增速80%

　　國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)保有量第一次突破10萬(wàn)臺(tái)，達(dá)到16萬(wàn)臺(tái)；作業(yè)面積超過(guò)14億畝次。

作業(yè)量與設(shè)備保有量曲線圖

　　2.飛防滲透率80倍的巨大差異

　　新疆2021年飛防滲透率達(dá)到80%，即登記在冊(cè)的耕地絕大多數(shù)都使用過(guò)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)服務(wù)，這說(shuō)明大面積、平原地區(qū)、農(nóng)業(yè)人口少的地區(qū)，往往更有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展。

　　重慶市2021年飛防滲透率只有1%，這說(shuō)明越是丘陵山地、地塊面積小、土地流轉(zhuǎn)弱、人口多的地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化越難以發(fā)展。地塊規(guī)模較小，傳統(tǒng)方式作業(yè)即可滿足；地塊零散，高效農(nóng)業(yè)機(jī)械也難以開(kāi)展。

各地飛防滲透率數(shù)據(jù)　　 

　　80倍的巨大差異，充分說(shuō)明了我國(guó)地域遼闊、區(qū)域情況差異極大的現(xiàn)狀，另外一方面也說(shuō)明部分地區(qū)仍具有一定的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　注：飛防滲透率——該地農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)作業(yè)覆蓋的面積除以當(dāng)?shù)氐目偢孛娣e

　　3.黑龍江播撒面積超過(guò)1億畝次

　　播撒應(yīng)用最早來(lái)源于日本使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)播撒顆粒除草劑，國(guó)內(nèi)在2017年開(kāi)始有少量的播撒油菜籽等應(yīng)用。隨著大疆農(nóng)業(yè)在2019年推出T20播撒系統(tǒng)，播撒應(yīng)用快速發(fā)展，主要應(yīng)用方向?yàn)樗痉柿喜ト?、種子播撒。

　　2021年，僅黑龍江播撒總作業(yè)面積已達(dá)1億畝次（僅大疆農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)），近50%左右的水稻肥料由農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行播撒。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)播撒肥料避免了高強(qiáng)度體力勞動(dòng)，受到了水稻種植戶的極大歡迎。預(yù)計(jì)2022年，全省水稻農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)肥料播撒還將獲得高速增長(zhǎng)。

農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)播撒應(yīng)用范圍

　　二、新應(yīng)用場(chǎng)景

　　果樹(shù)與播撒是2021年飛防兩大關(guān)鍵詞，除了播撒作業(yè)得到超速發(fā)展外，果樹(shù)在2021年也迎來(lái)了新的階段。　　 

　　1.果樹(shù)應(yīng)用

　　我國(guó)是全球最大的水果生產(chǎn)國(guó)家，種植面積和總產(chǎn)量均為世界第一。如果能達(dá)到大田作物的飛防滲透率，則果樹(shù)飛防前景不可限量。但是果樹(shù)相對(duì)于水稻小麥等大田作物具有植株高、冠層厚、地形陡峭（南方山地果樹(shù)尤其突出）的特點(diǎn)，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)要實(shí)現(xiàn)良好的作業(yè)效果，任重而道遠(yuǎn)。

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)要在果樹(shù)區(qū)良好應(yīng)用，應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)性能指標(biāo)：

　　（1）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)仿地，也就是能夠在陡峭的山地實(shí)現(xiàn)固定相對(duì)高度的飛行；

　　（2）實(shí)現(xiàn)霧滴的良好覆蓋，并且空地應(yīng)實(shí)現(xiàn)不噴灑；

　　（3）避免過(guò)高濃度的藥液或強(qiáng)大的風(fēng)場(chǎng)對(duì)果樹(shù)和果實(shí)產(chǎn)生損害。

　　要解決自動(dòng)仿地的問(wèn)題，以往方案往往是通過(guò)測(cè)繪無(wú)人機(jī)提前航拍并電腦建圖從而獲取三維模型，并最終產(chǎn)生三維航線。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是精準(zhǔn)度較高，能夠識(shí)別障礙物，缺點(diǎn)是成本高（需另購(gòu)測(cè)繪無(wú)人機(jī)、高配置電腦）、流程復(fù)雜。

果樹(shù)模式作業(yè)流程

　　所以隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)植保、測(cè)繪一體化，果樹(shù)的作業(yè)方式在這兩年發(fā)生了巨大變化，一個(gè)趨勢(shì)是農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)使用視覺(jué)識(shí)別，對(duì)于不算陡峭的果樹(shù)可以直接作業(yè)，無(wú)人機(jī)自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別并仿地。而對(duì)于比較陡峭的果樹(shù)，則使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍并通過(guò)遙控器進(jìn)行重建與運(yùn)算，產(chǎn)生的結(jié)果直接調(diào)用即可作業(yè)。

農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)航測(cè)建圖并執(zhí)行果樹(shù)作業(yè)

　　要解決的第二個(gè)問(wèn)題是，霧滴均勻覆蓋，這是相對(duì)第一點(diǎn)更為困難的攻堅(jiān)項(xiàng)目。類似柑橘、荔枝等果樹(shù)類型，如沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效修剪，往往冠層密閉，只是單純依靠風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)大并不能確保霧滴穿透到中下部。冠層在強(qiáng)大風(fēng)場(chǎng)的壓迫下，往往會(huì)堆疊，更難穿透。為了解決這個(gè)問(wèn)題，大疆農(nóng)業(yè)2021年第一個(gè)嘗試是枝向?qū)Π?，也就是無(wú)人機(jī)兩側(cè)的機(jī)臂上翹一定角度，藥液從樹(shù)葉生長(zhǎng)的方向吹向樹(shù)枝，形成霧滴迷宮，從而提升中下部的覆蓋效果。但是這個(gè)方案要求無(wú)人機(jī)從兩壟之間飛過(guò)去，對(duì)果樹(shù)種植方案有一定要求。

果樹(shù)枝向?qū)Π屑夹g(shù)

　　另一個(gè)方向是采用更細(xì)的霧滴、更大的流量從而提高霧滴整體的數(shù)量和中下部霧滴的數(shù)量。采用離心噴灑系統(tǒng)能夠支持更大的流量，如大疆T40農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)流量可達(dá)12L/分鐘，同時(shí)最細(xì)霧化粒徑可達(dá)到50μm。更為細(xì)小的霧滴能夠產(chǎn)生煙霧懸浮狀態(tài)，能夠彌漫在果園，從而實(shí)現(xiàn)更大面積的覆蓋。

雙重霧化離心噴灑系統(tǒng)霧化效果

　　目前果樹(shù)飛防還處在發(fā)展早期，相應(yīng)的技術(shù)還處在高速迭代階段，但隨著作業(yè)效果被越來(lái)越多人接受，相信在未來(lái)的2-3年內(nèi)，每年都會(huì)實(shí)現(xiàn)翻番增長(zhǎng)。

　　2.播撒應(yīng)用

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)播撒機(jī)廣泛應(yīng)用于水稻、小麥、油菜、草籽等播撒。但最為典型的應(yīng)用還是水稻的種植過(guò)程。以整個(gè)種植過(guò)程來(lái)看，涵蓋的環(huán)節(jié)包括底肥播撒、種子播撒、追肥播撒、殺蟲(chóng)殺菌、除草，完整地覆蓋了水田翻整到收割前的全部工作，成為水稻種植不可或缺的高效生產(chǎn)工具。

全程農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)作業(yè)的水稻

　　底肥用量大，無(wú)人機(jī)播撒優(yōu)勢(shì)不明顯，但因?yàn)閯趧?dòng)強(qiáng)度低已有一定的應(yīng)用。追肥畝用量不高，在水稻區(qū)優(yōu)勢(shì)明顯，目前增長(zhǎng)迅速。水稻種子播撒也就是水稻直播，在黑龍江也被稱為“漫撒”，屬于水稻種植方向的新趨勢(shì)，具有省工、降低種植成本、提高種植收益的特點(diǎn)。以黑龍江漫撒直播為例，水稻漫撒減少了育秧、插秧等工序。雖然由于生長(zhǎng)時(shí)間減短，產(chǎn)量有所降低，但是因?yàn)闇p少了工序，總收益會(huì)有一定增加。2021年12月底，筆者針對(duì)101位黑龍江地區(qū)的種植戶進(jìn)行直播收益的調(diào)研，每畝收益平均增加了93元。

關(guān)于水稻漫撒產(chǎn)量的調(diào)研

　　三、技術(shù)應(yīng)用特性　　 

　　1.噴灑應(yīng)用特性

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)噴灑典型的特征是低容量、細(xì)小霧滴、具有一定高度，所以在具備節(jié)水、效率高、地形適應(yīng)能力強(qiáng)的同時(shí)，存在比較明顯的飄移和蒸發(fā)問(wèn)題。另外，因?yàn)閲?guó)內(nèi)往往存在3-4種藥劑同時(shí)桶混的情況，濃度高并且類型多，易發(fā)生桶混反應(yīng)，造成藥劑失效。所以植保團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)注意進(jìn)行二次稀釋，并總結(jié)易產(chǎn)生反應(yīng)的藥劑。

農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)性能特點(diǎn)

　　2.現(xiàn)有植保方式綜合對(duì)比

　　除人工噴灑方式外，目前我國(guó)主要的植保設(shè)備就是地面自走式植保機(jī)械和農(nóng)業(yè)無(wú)人飛機(jī)，載人固定翼和直升機(jī)在黑龍江和新疆有一定存在，但作業(yè)量同比還比較低。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)相對(duì)于地面機(jī)械在水田作物擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，例如水田噴灑、播撒，甚至包括水塘、水庫(kù)都可以作業(yè)。其他有優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用還包括山地果樹(shù)、高稈作物、封壟后的作物（能夠不傷作物的前提下作業(yè)）。

　　相對(duì)于地面機(jī)械主要的劣勢(shì)在于包括需要大水量、對(duì)飄移敏感、對(duì)風(fēng)場(chǎng)敏感的作業(yè)場(chǎng)景，例如小麥、玉米等旱田作物的封閉除草；玉米和小麥大豆混種區(qū)域的玉米除草作業(yè)（易發(fā)飄移藥害）。總體來(lái)說(shuō)，隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的高速發(fā)展，地面自走式機(jī)械的市場(chǎng)占比在下降。

　　 各種植保方式的綜合對(duì)比

　　3.應(yīng)用產(chǎn)生的問(wèn)題

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用的主要問(wèn)題是飄移性強(qiáng)，并且部分操作人員缺乏防控意識(shí)，每年發(fā)生大量飄移藥害問(wèn)題。應(yīng)明確飄移的影響因素、易發(fā)生飄移問(wèn)題的作業(yè)類型，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免飄移事故的發(fā)生。

農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)飄移特性總結(jié)

　　四、產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向　　 

　　1.機(jī)型與載重

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)早期機(jī)型都以10L為主，逐步發(fā)展到16L、20L、30L、40L，在一定范圍內(nèi)，載重的增加有利于提升作業(yè)效率和效果，所以應(yīng)予以肯定。不同地區(qū)、不同應(yīng)用對(duì)于機(jī)型載重有著不同的要求，以應(yīng)用范圍而言，果樹(shù)植保、播撒作業(yè)需求更大的載重，以保障效率和效果，而大田作物噴灑，往往并不需要大載重機(jī)型；以地區(qū)范圍而言，零散地塊更鐘愛(ài)中小機(jī)型，而規(guī)整大地塊更適用于大載重機(jī)型。

　　在2021年底，主流機(jī)型載重量已增長(zhǎng)至40L、播撒50KG，相信在一定時(shí)間范圍內(nèi)，機(jī)型載重不會(huì)再繼續(xù)上升。因?yàn)殡S著載重的上升，已經(jīng)產(chǎn)生以下弊端：1.單人難以搬運(yùn)；2.風(fēng)場(chǎng)過(guò)強(qiáng)，容易產(chǎn)生倒伏；3.充電功率超過(guò)7KW，單相電已難滿足，對(duì)電網(wǎng)要求更高。預(yù)計(jì)在3-5年內(nèi)，國(guó)內(nèi)將以20-40公斤的機(jī)型為主，各個(gè)地區(qū)根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇。

　　2.噴灑系統(tǒng)

　　目前常見(jiàn)的霧化方式包括離心噴灑系統(tǒng)和壓力式噴灑系統(tǒng)（液力霧化）。壓力噴灑系統(tǒng)屬于常規(guī)霧化方式，優(yōu)勢(shì)在于成本低、壽命長(zhǎng)、穿透能力稍強(qiáng)，是地面植保機(jī)械的主要霧化方式，但是也存在霧化粒徑譜寬、粉劑適應(yīng)性能力弱、粒徑與流量關(guān)聯(lián)等特性。離心式噴灑系統(tǒng)具有粒徑調(diào)節(jié)與流量脫鉤、流量大、粉劑適應(yīng)性更強(qiáng)的特性，在果樹(shù)、高劑量粉劑作業(yè)、大流量場(chǎng)景更有優(yōu)勢(shì)，但是離心噴嘴屬于向四周甩出，霧滴穿透性稍弱飄移性更強(qiáng)，另外其成本也高于壓力式噴灑系統(tǒng)。

兩種噴灑系統(tǒng)特性的對(duì)比

　　離心噴灑系統(tǒng)在大載重機(jī)型、果樹(shù)作業(yè)更有優(yōu)勢(shì)，可以提供大流量、細(xì)霧滴、適應(yīng)粉劑作業(yè)（果樹(shù)作業(yè)粉劑比例較高，保護(hù)性殺菌劑使用較多）。而在中小載重機(jī)型，流量要求不高，低成本而長(zhǎng)壽命的壓力式噴灑系統(tǒng)依然有其自身優(yōu)勢(shì)。所以，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，兩種噴灑系統(tǒng)將會(huì)長(zhǎng)期保持共存。

　　從目前的趨勢(shì)來(lái)看，大于20L的機(jī)型選擇離心噴灑系統(tǒng)的比例在增加，而在20L以下機(jī)型，則仍有不少機(jī)型依然選擇壓力噴灑系統(tǒng)。

　　3.定位技術(shù)

　　定位方式最為普遍的是GNSS衛(wèi)星定位，定位精度為米級(jí)，全球均有效覆蓋，簡(jiǎn)單易用。在GNSS技術(shù)之上進(jìn)行定位差分計(jì)算則為RTK高精度定位技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)定位精度。RTK定位能夠帶來(lái)高精度作業(yè)，從而為精準(zhǔn)作業(yè)帶來(lái)可能，也是建圖測(cè)繪、果樹(shù)作業(yè)、變量噴灑或播撒的基本前提。

　　RTK目前主要有兩種布設(shè)方式，包括移動(dòng)RTK基站和網(wǎng)絡(luò)RTK。移動(dòng)基站需要另外購(gòu)置RTK基站并且需要提前鋪設(shè)，但無(wú)論當(dāng)?shù)厥欠裼芯W(wǎng)絡(luò)覆蓋都可以良好運(yùn)用。網(wǎng)絡(luò)RTK是通過(guò)提前建設(shè)固定的RTK基站，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)與無(wú)人機(jī)進(jìn)行通訊，無(wú)人機(jī)聯(lián)網(wǎng)即可獲得高精度定位。網(wǎng)絡(luò)RTK的劣勢(shì)在于一旦本地沒(méi)有基站覆蓋或者沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)覆蓋，則無(wú)法正常使用。

網(wǎng)絡(luò)RTK的工作方式

　　國(guó)內(nèi)已經(jīng)大規(guī)模建設(shè)網(wǎng)絡(luò)RTK基站，除了邊疆部分人口稀少地區(qū)已能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍覆蓋，成為農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)作業(yè)的首選。

　　4.地塊規(guī)劃方式

　　最早的地塊規(guī)劃方式是遙控器打點(diǎn)，也就是以打點(diǎn)器記錄坐標(biāo)產(chǎn)生地塊，這種方式能夠在規(guī)劃地塊的同時(shí)熟悉地塊的障礙物等詳細(xì)信息，遙控器打點(diǎn)的缺點(diǎn)在于勞動(dòng)強(qiáng)度高、效率低。飛行器打點(diǎn)是2017年推出的規(guī)劃技術(shù)，具有效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)，操作人員無(wú)需下地即可完成整個(gè)規(guī)劃，適合大塊田規(guī)整地區(qū)。這種方式對(duì)田塊和操作人員的技術(shù)水平具有一定要求。

　　這兩年一個(gè)新的技術(shù)方向是使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)直接進(jìn)行測(cè)繪，也就是無(wú)人機(jī)植保和測(cè)繪一體化，采用航拍-重建獲取高清圖，然后在遙控器上直接采用十字準(zhǔn)星打點(diǎn)，適合比較規(guī)整的區(qū)域。具體的實(shí)施方式在第二章已經(jīng)說(shuō)明，不再贅述。

　　五、基于無(wú)人機(jī)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用

　　農(nóng)業(yè)的發(fā)展首先需要獲得規(guī)模化，其次才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，而在實(shí)現(xiàn)機(jī)械化之后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還需要向智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。智慧農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是運(yùn)用各種現(xiàn)代智能設(shè)備，輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行決策或者實(shí)現(xiàn)精細(xì)作業(yè)。測(cè)繪類無(wú)人機(jī)例如P4R、P4M正是其中的智能設(shè)備一類，能夠進(jìn)行輔助決策。

　　測(cè)繪類無(wú)人機(jī)能夠帶有光學(xué)負(fù)載，包括可見(jiàn)光與多光譜鏡頭。使用可見(jiàn)光鏡頭即可進(jìn)行出苗、雜草分析、高程測(cè)算等。利用作物葉綠素對(duì)不同光譜的響應(yīng)差異，即可進(jìn)行RGB（可見(jiàn)光）、NDVI（多光譜分析方式之一）等分析，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)差異、產(chǎn)量分析，為后續(xù)的精準(zhǔn)變量噴灑實(shí)現(xiàn)可能。

多光譜無(wú)人機(jī)變量任務(wù)的工作流程

　　1.棉花化控和營(yíng)養(yǎng)液變量作業(yè)

　　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會(huì)因?yàn)橥寥馈⑺?、種子等各種因素產(chǎn)生長(zhǎng)勢(shì)細(xì)微差異，不考慮實(shí)際差異而追求噴灑播撒均勻本質(zhì)上就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的浪費(fèi)。在新疆棉花生長(zhǎng)過(guò)程中，一方面需要進(jìn)行施肥保障生長(zhǎng)良好，到一定階段還需要進(jìn)行化控避免棉花徒長(zhǎng)，影響產(chǎn)量和收割。使用多光譜進(jìn)行長(zhǎng)勢(shì)分析，即可識(shí)別出長(zhǎng)勢(shì)差異，增加長(zhǎng)勢(shì)弱區(qū)域作物營(yíng)養(yǎng)液的供給量。而在化控階段，即可對(duì)長(zhǎng)勢(shì)好的區(qū)域增加生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用量，這樣就能實(shí)現(xiàn)真正意義上的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

　　在今年跟蹤的多個(gè)新疆棉花變量噴灑案例中，實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)平均50KG的增產(chǎn)，對(duì)于增產(chǎn)增收意義重大。

棉花變量作業(yè)

　　2.農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)變量撒肥

　　智能撒肥，要解決2個(gè)問(wèn)題：1.播撒本身是均勻的；2.實(shí)現(xiàn)變量播撒。以往的人工播撒，無(wú)均勻度可言，而自走式機(jī)械，會(huì)形成局部用肥過(guò)多。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)在水稻上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了撒肥應(yīng)用的普及，一定程度上解決了播撒均勻度的問(wèn)題。通過(guò)多光譜無(wú)人機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)勢(shì)分析，即可辨別長(zhǎng)勢(shì)差異，再通過(guò)變量設(shè)計(jì)，即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)肥料播撒。

　　以水稻為例，相對(duì)于傳統(tǒng)的播撒方式，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)變量播撒能夠?qū)崿F(xiàn)減量、增產(chǎn)、增效，是極具有生命力的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

變量播撒帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益

　　智慧農(nóng)業(yè)是指集物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、AI等多方位技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感器節(jié)點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、預(yù)警、分析、決策、專家在線指導(dǎo)等的新興科技理論。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)屬于農(nóng)業(yè)智能裝備的一種，能夠?qū)崿F(xiàn)智能分析、助力決策、變量噴灑、變量播撒。相信隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例越來(lái)越豐富，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的作用將愈加重要。

　　六、社會(huì)價(jià)值與未來(lái)趨勢(shì)　　 

　　1.社會(huì)價(jià)值

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)對(duì)于農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，無(wú)疑具有積極意義。其本身是一種高效、安全、精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，相對(duì)于傳統(tǒng)的人工作業(yè)在一定程度上是生產(chǎn)技術(shù)的革命。以黑龍江地區(qū)為例，絕大多數(shù)種植戶是在2016年才第一次聽(tīng)說(shuō)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)這種工具，而在2020年農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)飛防作業(yè)即覆蓋了90%的水稻面積，5年的時(shí)間其農(nóng)田植保成本降低了67%。2020年第一次使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行肥料播撒，2021年即實(shí)現(xiàn)50%水稻肥料由農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)播撒，預(yù)期在2022年這個(gè)比例將會(huì)提升到90%。黑龍江植保和撒肥機(jī)械化作業(yè)的背后，使幾十萬(wàn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者擺脫了繁重、危險(xiǎn)的作業(yè)過(guò)程，提升了勞動(dòng)體驗(yàn)。

　　另一方面，我國(guó)單位面積農(nóng)藥使用量遠(yuǎn)超于全球平均水平，相對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)藥、化肥使用量居高不下。淋洗式噴灑實(shí)際上大多數(shù)農(nóng)藥將會(huì)進(jìn)入土壤，對(duì)土壤、水源、生物產(chǎn)生負(fù)面影響，農(nóng)藥在食物、土壤、水源的殘留是對(duì)整個(gè)社會(huì)造成考驗(yàn)的棘手問(wèn)題。以農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)為代表的低容量噴灑方式，其農(nóng)藥利用率可達(dá)40%，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥減量使用的有效抓手。

農(nóng)藥使用量中國(guó)外對(duì)比

　　2.潛在風(fēng)險(xiǎn)

　　當(dāng)然，沒(méi)有任何生產(chǎn)工具是完美的，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)也不例外。農(nóng)業(yè)航空的典型特征，霧滴易飄移、蒸發(fā)，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)也不同程度存在。霧滴飄移特別是除草劑飄移導(dǎo)致的藥害問(wèn)題，自飛防出現(xiàn)以來(lái)也一路跟隨，不斷出現(xiàn)。飄移問(wèn)題造成了一定的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，部分農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)操作人員缺乏基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于藥劑特性缺乏認(rèn)知，造成了更多案例的發(fā)生。但是藥害問(wèn)題完全可以避免發(fā)生，這就要求所有的行業(yè)參與者，包括生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)藥企業(yè)、管理機(jī)構(gòu)加強(qiáng)安全培訓(xùn)，做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判模型，擴(kuò)大覆蓋面，最終使得更多的操作人員能夠判斷風(fēng)險(xiǎn)、避免發(fā)生事故。

　　同時(shí)，航空器帶來(lái)的安全問(wèn)題也同時(shí)存在，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)飛行高度不高，飛行環(huán)境多種多樣，起降區(qū)域狹小。如不做好環(huán)境勘察、不熟悉設(shè)備性能、缺乏安全意識(shí)，往往導(dǎo)致撞擊事故的發(fā)生。

　　但瑕不掩瑜，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展的正面價(jià)值毋庸置疑，這也是其在全球獲得高速發(fā)展的動(dòng)力來(lái)源。

　　3.未來(lái)趨勢(shì)

　　雖然目前的行業(yè)規(guī)模相對(duì)于市場(chǎng)初期的預(yù)判已經(jīng)要高得多，但是從以下幾個(gè)方面來(lái)看，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)仍有較大發(fā)展空間：

　　（1）以播撒和果樹(shù)為代表的新應(yīng)用目前實(shí)際滲透比例還比較低;

　　（2）南方零散地塊總體飛防應(yīng)用比例不到20%，隨著土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口繼續(xù)減少，平均種植規(guī)模將持續(xù)提升，對(duì)于機(jī)械化存在硬性需求;

　　（3）隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣、使用頻率越來(lái)越高，購(gòu)機(jī)自用將會(huì)更加普遍。

　　預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)2022年農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)保有量將會(huì)達(dá)到23-24萬(wàn)臺(tái)，作業(yè)面積將會(huì)達(dá)到20億畝次以上。

　　寫(xiě)在最后

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)是一種新興農(nóng)業(yè)機(jī)械，有優(yōu)勢(shì)明顯的一面，也有天生的缺陷。作為從業(yè)者，我們要做的就是不神化、不丑化，合理運(yùn)用其優(yōu)勢(shì)，盡量規(guī)避劣勢(shì)。相信，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)一定會(huì)有更輝煌的明天。