中国植保无人机及其施药关键技术的研究现状与趋势

随着精准农业的理念在我国不断推广，植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一，近年来的迅猛发展和应用引起了人们的广泛关注，植保无人机具有操作容易、农药利用率高、安全可靠等特点，极大提高了防控病虫害的能力，降低了地形对喷洒作业的限制。为全面、深入地了解我国植保无人机及其施药关键技术的发展现状及未来趋势，对我国植保无人机的发展和应用状况进行了概述，主要从航空变量施药技术、航空静电施药技术、航线规划技术、自主避障技术及施药效果检测技术5个方面对植保无人机施药关键技术的研究现状进行了阐述和分析，并针对航空变量施药决策系统、多机协同作业技术、航空施药作业专家系统及植保无人机配套施药技术4个方面指出了植保无人机施药关键技术的未来发展趋势，以期为国内科研机构和企业的科学研究提供参考，加快我国植保无人机技术的发展进程，促进和推动我国植保无人机产业的快速发展。     

中国农用植保无人机施药技术研究概况

小型无人飞机作为新型农用植保机械凭借着相较于传统背负式施药机械的高效率、轻简化的农药施用技术,近年来发展迅速,针对植保无人机的研发与应用也日益增加。植保无人机施药是一种低容量高浓度的低空施药方式,其具有作业效率高、对人体危害小、适应性广、不受地形限制等特点,但低容量高浓度的施药方式不仅需要对农药的浓度有精准把握,同时施药技术、农药剂型的不同也会制约防治效果,本文旨在通过对植保无人机专用药剂及施药技术的研究与发展现状进行剖析,以期对植保无人机的未来研究与应用提供参考。     

亚洲农用植保无人机发展与应用

近年来,植保无人机农药喷洒作业在亚洲地区(中国、日本、韩国)的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广,无人机航空植保在亚洲地区具有广阔发展应用前景。植保无人机用于低空低量施药作业与传统人力背负喷雾作业相比具有作业效率高,劳动强度小;与有人驾驶大型航空飞机施药相比成本大大降低,并能够满足高效农业经济发展的需求。特别是对于水稻、中后期玉米、丘陵中种植的农经作物等地面机械难以进地进行农药喷雾作业的情况,中国和日本研发了多种适合于这种地区小农户的植保无人机,以应对日益严峻的病虫害防治任务;同时,采用植保无人机进行农药喷施,人机分离、人药分离、高效安全,并能实现生长期全程植保机械化喷雾作业。本文综述了中国植保无人机低空低量航空施药技术的发展现状,从无人机飞行平台、喷洒雾化设备、防治作物和试验研究等方面与亚洲邻国日本和韩国进行了对比,讨论了亚洲地区植保无人机低空低量航空施药技术未来发展中的机遇和挑战。     

植保无人机使用注意事项

正植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,由飞行平台、导航飞控、喷洒机构组成,按动力来源可分为油动和电动两类,按机型结构可分为固定翼、单旋翼和多旋翼植保无人机(见图1、2、3)。通过地面遥控或导航植保无人机,可以实现药剂、肥料的喷洒作业,还可以拍摄传输病虫信息图像等,具有施药效率高(约为人工施药速度的30倍)、作业安全性强(减少农药中毒风险)、防治效果好、节水省药环保等多种优势。近几年来植保无人机在农业生产上获得了快速推广应用,成为了广大     

迎风飞翔,豫飞通航

正植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,通过地面遥控或GPS飞控,实现喷洒药剂作业。无人机植保作业与传统植保作业相比,具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点。近年来,植保无人机在智能化方面发展迅速,包括作业信息智能化采集与处理、自主飞行控制、作业路径自主规划、智能化精准喷施技术,是智慧农业的重要组成部分,开展植保无人机施药技术装备研发生产与服务体系建设具有十分重要的意义。     

不同植保器械施药对小麦主要病虫害的防治效果研究

为了研究不同植保器械对小麦主要病虫害的防治效果,进行了多旋翼植保无人机、单旋翼植保无人机和电动喷雾器3种不同植保器械田间药效试验.结果表明,植保无人机和电动喷雾器施药后7 d对小麦蚜虫的防效均达88％左右,药后10 d对小麦白粉病的防效达80％左右,而药后14 d对小麦条锈病和药后20 d对小麦赤霉病的防效分别达80％和85％左右.不同施药方式防治效果并无显著差异,植保无人机可用于小麦病虫害的防治,能显著提高作业效率.多旋翼植保无人机作业效率高,操作更简单,安全性更强,值得推广使用.     

植保无人机作业质量提升方法

植保无人机具有较高的灵活性和施药效率,省工、省力、节约人力成本,近年来受到高度重视。无人机作业质量需要考虑作业环境、作业条件、作业参数、药液配方、药液浓度、无人机参数等因素。选择合适的无人机作业条件和参数以及合理的药液,结合现代精准农业技术优化无人机性能,可提高植保无人机的作业质量,促进植保无人机的发展。     

植保无人机飞防服务有哪些优势

在我国农业生产过程中,大部分是通过人工进行农药喷施的,少部分是通过地走式喷雾机、大型有人驾驶飞机进行的。而今,这些植保形式正在被植保无人机取代,植保无人机飞防服务、飞防作业正以其多方面的优势,更全面、高效地推动着我国粮食绿色增产以及植保现代化的进程。植保无人机飞防作业的效率要远远高于人工施药。人工一天可施药10~20亩,而植保无人机飞防施药一天有效喷施基本在250~300亩。如果不考虑植保效果,用最快飞行速度和最小亩用量喷施的话,植保无人机飞防作业的效率要更高。但这种情况属于无效喷施,一般只应用在实验或者测试无人机性能时进行。     

数字

3亿亩次2018年,我国飞防总作业面积突破3亿亩次,这预示着我国航空植保发展已进入全新时代。目前,植保无人机技术水平明显提升,整机性能趋于稳定,大部分无人机喷洒系统向更合理化的方向发展,合适的亩施药量都能取得良好的防效,并且在省工、省水、提高农药利用率、减少人员中毒等方面的优势明显。     

不同植保机械防治水稻害虫田间药效试验

该研究通过使用自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机、担架式喷雾机、电动喷雾器4种植保机械,开展了不同植保机械防治水稻害虫田间药效试验,旨在探索不同施药方式对农业生产的作用和影响。结果表明:自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机在防治水稻害虫方面具有作业效率高、防治效果好、节本增效等优势,在今后的水稻生产中的植保环节具有很大的推广应用价值。     

我国植保无人机喷雾系统与施药技术

正近年来,我国植保无人机农药喷洒作业的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广,尤其在地面喷杆喷雾机难以进地作业地区具有广阔发展应用前景。植保无人机用于低空低量施药作业与传统人力背负喷雾作业相比具有作业效率高,劳动强度小;与有人驾驶大型航空飞机施药相比成本大大降低,并能够满足高效农业经济发展的需求。特别是对于水稻、中后期玉米、丘陵中种植的农经作物等地面机械难以进地进行农药喷雾作业的情况,至     

中国植保无人机发展形势及问题分析

植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们广泛的关注。为全面、深入地了解中国植保无人机的发展形势及存在的问题,农业农村部农机化司委托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心统计和撰写了“2016年我国农用植保无人飞机发展形势分析与政策建议”的报告。在此报告的基础上,本文对我国植保无人机的类型、生产企业及保有量分布情况进行了统计和分析,比较全面地展示了中国植保无人机行业的发展状况,总结和提出了目前植保无人机行业发展中在关键施药技术研究、相关标准制订以及监督管理这3个方面存在的主要问题及建议,并对植保无人机的市场前景、关键技术和作业服务模式的发展趋势进行了预测,以期为国内科研机构和企业的科学研究及应用提供参考,加快我国植保无人机产业的发展进程,促进和推动我国植保无人机产业的健康快速发展。     

仙居县植保无人机飞防技术推广中的几点思考

近年来,中国植保无人机与低空低量飞防施药技术发展迅速,以其高效、节水、省药的优点具有良好的推广前景,可以有效地解决农业生产中劳动力短缺的问题,对促进农业稳定增产和农民持续增收,加快推进农业现代化,保障国家粮食安全具有十分重要的意义。推广植保无人机飞防技术的根本目的是为农业生产保驾护航,植保无人机作业保证防效是硬指标,县级基层农业农村部门在推广过程中要坚持问题导向,深入结合本地农业发展实际,在解决问题中提升飞防技术应用水平,促进植保无人机产业高质量、高效益和安全可控、健康发展。笔者以浙江省仙居县植保无人机飞防技术推广工作为例,评价了植保无人机在仙居县水稻、油菜、玉米及其他农作物防治病虫草害上的应用效果,同时针对推广过程中存在的几个问题提出相应对策,并展望了未来植保无人机飞防技术的发展方向,为县级基层农业农村部门开展植保无人机飞防作业提供参考。     

植保无人机施药防治水稻二化螟和纹枯病试验

为了探究植保无人机施药对纹枯病、二化螟等水稻主要病虫害的防效及应用前景,2016年在衢州市衢江区进行植保无人机与常规电动喷雾机防治水稻病虫害的药效对比试验。结果表明,在使用相同药剂条件下,水稻分蘖盛期、孕穗末期纹枯病病指防效植保无人机施药分别为90.3%和94.7%,均明显优于常规电动喷雾机施药药效84.4%和49.7%。植保无人机施药对水稻二化螟的防效为96.0%,而常规电动喷雾机施药为72.4%。植保无人机防治区比常规电动喷雾机防治区增产2.1%。另外,植保无人机的施药效率比常规电动喷雾机高51倍。植保无人机施药能有效控制水稻主要病虫的危害,并可作为替代传统常规药械作业的重要技术手段,具有广阔的应用前景。     

关于开展农用无人机防治农作物病虫害的思考

<正>一、农用无人机的发展背景农用无人机的发展最先有日本、美国、韩国、巴西等国家研发应用,其中,日本是世界上应用植保无人机最早和进行农业作业最为广泛的国家。截至2014年,日本共有2000多架农用无人直升机应用于农业作业,"飞手"14 000人多。韩国自2003年,农用无人机作业面积日趋增加。美国在世界上农业航空技术上遥遥领先,无人机植保作业更加精准高效、智能环保。由此可见,农用无人机是国外发达国家     

植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响

为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响,应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业,采用正交试验对主要作业参数（航线方向、作业高度与作业速度）进行优选。结果表明,植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下,雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度,覆盖率最大。极差分析结果显示,作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素;而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素,当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况,对植保无人机的作业参数进行了优选,为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布,实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。     

植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响

为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响,应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业,采用正交试验对主要作业参数（航线方向、作业高度与作业速度）进行优选。结果表明,植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下,雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度,覆盖率最大。极差分析结果显示,作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素;而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素,当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况,对植保无人机的作业参数进行了优选,为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布,实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。     

植保无人机施药技术研究进展

农用植保无人作业机是农业生产中防治病虫害的新兴植保装备之一。通过分析、总结近几年植保无人机在田间病虫害防治、智能调控、作业航路规划等方面的施药技术研究与应用,分析植保无人机作业模式与作业特点,明确了现阶段利用植保无人机进行病虫害防控的发展趋势,以期为植保无人机的推广应用提供参考。     

新型植保无人机在青海的发展前景

近几年兴起的植保无人机,以其效率高、不伤作物的优势受到农村市场的广泛关注。文章介绍了植保无人机的发展,在总结国内外植保无人机发展现状和趋势的基础上,对青海省植保无人机的发展环境进行分析。通过对大通、门源等地植保无人机施药实验,总结出植保无人机在青海省各地区使用后的影响。     

橡胶树叶部病害大载荷植保无人机防治技术规程

白粉病、炭疽病和棒孢霉落叶病是国内橡胶树主要叶部病害，目前生产上主要采用人工背负式喷粉的施药方式，存在防治技术落后、施药效率低、用药量大、耗费劳动力等问题。大载荷植保无人机飞防将成为热带高大经济作物病害防治更为高效的技术手段。为了规范指导大载荷植保无人机在橡胶树叶部病害防治技术上的应用，确保防治效果和作业安全性，文章总结了飞防技术的适用范围、规范性文件引用、术语和定义、病情调查、无人机作业环境和条件、飞防作业要求、飞行参数、药剂准备和装载、防效调查等内容，并形成了一套橡胶树叶部病害大载荷植保无人机防治技术规程，对规范植保无人机在橡胶树上的应用、确保高质量安全作业、保证防效等方面具有重要意义，为制定橡胶树叶部病害植保无人机飞防技术标准提供参考。