植保無人機(jī)研發(fā)進(jìn)展及行業(yè)發(fā)展探討

丁寧

摘要：結(jié)合先進(jìn)國(guó)家研發(fā)和應(yīng)用植保無人機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，以及我國(guó)植保無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展實(shí)際情況，總結(jié)遼寧省植保無人機(jī)在研發(fā)和推廣中存在的主要問題，提出促進(jìn)行業(yè)發(fā)發(fā)展的具體對(duì)策，為加快植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);植保;標(biāo)準(zhǔn)體系;推廣;研發(fā)

中圖分類號(hào)：S224.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-1161（2021）02-0056-03

植保無人機(jī)因智能程度高、施藥作業(yè)高效、適用性強(qiáng)而成為最受重視、發(fā)展最為迅速的農(nóng)業(yè)機(jī)械之一，社會(huì)保有量和作業(yè)面積均呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。結(jié)合先進(jìn)國(guó)家研發(fā)和應(yīng)用植保無人機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，以及我國(guó)植保無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展實(shí)際情況，總結(jié)遼寧省植保無人機(jī)在研發(fā)和推廣中存在的主要問題，并提出促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的具體對(duì)策，為加快植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 植保無人機(jī)概述

植保無人機(jī)是指配備農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，用于植保作業(yè)的旋翼無人飛機(jī)，主要由飛行器、藥箱、飛行控制系統(tǒng)等部件構(gòu)成。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，植保無人機(jī)分為單旋翼植保無人機(jī)和多旋翼植保無人機(jī);按照驅(qū)動(dòng)方式，植保無人機(jī)分為油動(dòng)植保無人機(jī)和電動(dòng)植保無人機(jī)。目前，我國(guó)植保無人機(jī)市場(chǎng)以電動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)為主。

與傳統(tǒng)植保機(jī)械相比，植保無人機(jī)使用高效、作業(yè)快速精準(zhǔn)，大大節(jié)約農(nóng)藥和水的使用量，與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出的《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》高度鍥合。此外，植保無人機(jī)還有作業(yè)不傷作物、施藥均勻且滲透性好、空中遠(yuǎn)距離施藥安全性高、智能化高節(jié)約人工、可夜間作業(yè)等特點(diǎn)，成為農(nóng)機(jī)行業(yè)新的快速增長(zhǎng)點(diǎn)。

2 國(guó)外植保無人機(jī)發(fā)展概況

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家用于農(nóng)業(yè)作業(yè)的無人機(jī)以大型固定翼飛機(jī)為主。日本是世界上應(yīng)用植保無人機(jī)作業(yè)最早、最廣泛、技術(shù)最成熟的國(guó)家。其植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)起步早、技術(shù)力量雄厚，其中以雅馬哈為代表的日本植保無人機(jī)經(jīng)過近30 a的技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)領(lǐng)跑世界植保無人機(jī)行業(yè)。日本大規(guī)模應(yīng)用的是油動(dòng)單旋翼植保無人機(jī)（直升機(jī)），多旋翼植保無人機(jī)處于起步階段。日本從20世紀(jì)90年代在大田作物、果蔬作物應(yīng)用植保無人機(jī)進(jìn)行病蟲害防治，目前水田應(yīng)用面積接近50%，并已經(jīng)形成較為完善的培訓(xùn)和應(yīng)用體系。國(guó)外先進(jìn)的植保無人機(jī)產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)行管理制度、培訓(xùn)體系等，都值得我國(guó)學(xué)習(xí)和借鑒。

3 我國(guó)植保無人機(jī)研發(fā)與應(yīng)用情況

3.1 生產(chǎn)應(yīng)用

目前我國(guó)注冊(cè)的規(guī)模植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)（注冊(cè)資金不低于500萬）超過200家，還有為數(shù)眾多的小微型植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，暫時(shí)無法統(tǒng)計(jì)具體數(shù)量。在國(guó)內(nèi)眾多的植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中，廣州極飛、安陽全豐、深圳大疆等企業(yè)介入行業(yè)較早、技術(shù)力量雄厚、經(jīng)營(yíng)理念先進(jìn)，處于領(lǐng)跑行業(yè)的地位。此外，珠海羽人、無錫漢和等骨干企業(yè)的產(chǎn)品各具特色，有一定的市場(chǎng)占有率。由于植保無人機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)表現(xiàn)優(yōu)秀，又有國(guó)家政策支持，因此許多無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)開始研制植保無人機(jī)產(chǎn)品，而且不少企業(yè)起點(diǎn)很高。曾有業(yè)內(nèi)專家預(yù)言，我國(guó)植保無人機(jī)的元年還沒有來到，將會(huì)有更大幅度的增長(zhǎng)空間。

目前，我國(guó)植保無人機(jī)的出口量逐年增長(zhǎng)，因其性價(jià)比較高、可靠性和適用性良好，而在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地，其中在韓國(guó)等一些國(guó)家的市場(chǎng)占有率已取代日本的霸主地位。我國(guó)的植保無人機(jī)行業(yè)發(fā)展前景良好，是最有希望競(jìng)爭(zhēng)世界一流農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的行業(yè)。

近年來，我國(guó)植保無人機(jī)的使用量逐年遞增。據(jù)2017年農(nóng)業(yè)部開展的植保無人機(jī)的調(diào)查（《農(nóng)業(yè)部辦公廳開展2017年度農(nóng)用植保無人飛機(jī)應(yīng)用情況調(diào)查工作的通知》顯示，截止2016年6月30日，全國(guó)有30個(gè)省份（含新疆建設(shè)兵團(tuán)）擁有5 L以上載藥量的植保無人機(jī)4 869架;2015年度農(nóng)用植保無人機(jī)作業(yè)面積67.75萬hm2，詳見圖1。

植保無人機(jī)行業(yè)作為一個(gè)新興行業(yè)，產(chǎn)品和行業(yè)正值上升期，有無限發(fā)展可能;使用群體也很“年輕”。廣州極飛公司曾經(jīng)做過相關(guān)調(diào)查，用戶中的80后和90后達(dá)70%以上，如果加上70后，占比超過95%，這與我國(guó)從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)人員的年齡結(jié)構(gòu)相反。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)體系

2018年6月1日，由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化協(xié)會(huì)起草的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《植保無人飛機(jī)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（NY/T 3213-2018）頒布實(shí)施，這是我國(guó)第一部關(guān)于植保無人機(jī)產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)擁有統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。在此之前，僅有湖南、重慶、江西、廣西等4個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、市）頒布5項(xiàng)植保無人機(jī)產(chǎn)品相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)。多數(shù)植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)依據(jù)，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展隨意性大，不夠協(xié)調(diào)規(guī)范。

2018年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部又會(huì)同有關(guān)部門組織相關(guān)單位著手制定《植保無人飛機(jī)作業(yè)質(zhì)量》《農(nóng)用遙控飛行器通用技術(shù)要求》《遙控飛行噴霧劑試驗(yàn)方法》《農(nóng)用遙控飛行噴霧機(jī)安全施藥技術(shù)規(guī)范》《無人機(jī)駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為植保無人機(jī)的體系標(biāo)準(zhǔn)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 相關(guān)政策

2017年9月18日，農(nóng)業(yè)部辦公廳、財(cái)政部辦公廳、中國(guó)民用航空局綜合司聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼引導(dǎo)農(nóng)用植保無人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》，主要針對(duì)浙江、安徽、江西、湖南、廣東、重慶等6個(gè)?。ㄊ校╅_展農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼，引導(dǎo)植保無人機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作。試點(diǎn)省份安排總量不超過1 000萬元的補(bǔ)貼資金。目前，植保無人機(jī)雖然沒有正式進(jìn)入國(guó)家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄，但部分省已將其列入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄，詳見表1（不完全統(tǒng)計(jì)）。政策支持必將推動(dòng)植保無人機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。

4 遼寧省植保無人機(jī)發(fā)展建議

目前，遼寧省具備一定生產(chǎn)能力的植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)有5家，主要分布于沈陽和大連兩市，產(chǎn)品主要以電動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)為主。全省的植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)均來源于無人機(jī)或飛控裝置生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品起點(diǎn)較高，但知名度和培訓(xùn)能力較弱，飛行精度、產(chǎn)品可靠性和施藥效果也需提高。

從2017年農(nóng)業(yè)部調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，遼寧省的植保無人機(jī)保有量在全國(guó)排第10位，作業(yè)面積在全國(guó)排第14位，屬于中上等水平。當(dāng)前，遼寧省未對(duì)植保無人機(jī)進(jìn)行購機(jī)補(bǔ)貼，在全省的生產(chǎn)、使用均有較大的上升空間。從種植面積看，全省有玉米約200萬hm2、水稻約53萬hm2，此外有大量水果蔬菜，植保無人機(jī)作業(yè)的市場(chǎng)廣闊。

為促進(jìn)遼寧省的植保無人機(jī)推廣應(yīng)用，應(yīng)從以下方面入手：1） 出臺(tái)購機(jī)補(bǔ)貼政策。采用植保無人機(jī)替代傳統(tǒng)植保機(jī)械，是貫徹農(nóng)業(yè)部提出的《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》精神較為有效的方式之一，因此，建議借鑒先行先試省份的先進(jìn)做法，盡快在全省實(shí)施植保無人機(jī)購機(jī)用戶補(bǔ)貼，促進(jìn)植保無人機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用。2） 開展檢驗(yàn)鑒定業(yè)務(wù)。當(dāng)前，我國(guó)植保無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、鑒定大綱標(biāo)準(zhǔn)也將陸續(xù)制定出臺(tái)。植保無人機(jī)是一個(gè)全新的行業(yè)且技術(shù)含量較高，檢驗(yàn)鑒定需要專用的實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備。遼寧省的農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)化主管部門應(yīng)當(dāng)積極申請(qǐng)專項(xiàng)資金，盡早完成植保無人機(jī)檢驗(yàn)鑒定能力建設(shè)。加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有農(nóng)機(jī)專業(yè)技術(shù)人員的專項(xiàng)培訓(xùn)，為植保無人機(jī)在全省的大規(guī)模生產(chǎn)使用提供條件。3） 研發(fā)高精尖產(chǎn)品。

雖然我國(guó)植保無人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品逐步完善，但產(chǎn)品在技術(shù)方面仍存在一些問題。例如，現(xiàn)有的植保無人機(jī)多為定量施藥，亟需能根據(jù)作物顏色、高度等信息判斷是否施藥以及進(jìn)行變量精準(zhǔn)施藥的植保無人飛機(jī);多數(shù)植保無人機(jī)采用電池驅(qū)動(dòng)，續(xù)航能力和使用壽命均需提高;部分企業(yè)機(jī)型的飛行精度可以達(dá)厘米級(jí)，受限于成本，厘米級(jí)和更高飛行精度的技術(shù)尚未應(yīng)用于植保無人機(jī)。遼寧省的植保無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品的知名度不高，但飛控裝置、飛機(jī)研發(fā)制造及自動(dòng)化等技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。建議相關(guān)部門鼓勵(lì)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)新產(chǎn)品，與科研單位共同攻克技術(shù)難題，使植保無人機(jī)得到大范圍的推廣應(yīng)用。

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Research on Development Progress and Industry Development

of Plant Protection UAV

DING Ning

（Liaoning Agricultural Development Service Center， Shenyang 110034， China）

Abstract： Combined with the experience of developing and applying plant protection UAV in advanced countries and the actual development of plant protection UAV industry in China， this paper summarizes the main problems existing in the research and promotion of plant protection UAV in Liaoning provinc， puts forward the concrete countermeasures to promote the development of the industry， which provides a reference for speeding up the popularization and application of plant protection UAV.

Key words： UAV; plant protection; standard system; promotion; development