金娟

近兩年來，我國大力發(fā)展、推廣農(nóng)用無人機，其中一個重要的原因就是隨著我國土地流轉(zhuǎn)和規(guī)?；?jīng)營的快速發(fā)展，其在應對大規(guī)模突發(fā)性農(nóng)業(yè)病蟲害的防治上功不可沒，特別是小型無人植保機發(fā)展迅猛，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。同時，隨著科技的發(fā)展，用戶對無人機植保作業(yè)的精準化以及作業(yè)效果提出了更高的要求，如何突破短板，讓無人植保機“飛”得更遠，成為我們研究的課題。

無人植保機作用日益凸顯

近年來，越來越多的企業(yè)認識到無人植保機市場的廣闊發(fā)展前景。目前，我國有千余家企業(yè)生產(chǎn)無人植保機，已經(jīng)在包括水稻、小麥、玉米、甘蔗、果樹和棉花等多種作物上使用。實際效果證明，無人植保機施藥作業(yè)已達到可以推廣應用階段，將會進入快速發(fā)展時期。

“2016年，陜西地區(qū)出現(xiàn)蝗災，幾千畝地一夜之間就會被吃掉，可能3～5天整個省的莊稼都將毀于一旦。當時，我們公司派出幾十架無人植保機去救援，可以說3天力挽狂瀾，保住了農(nóng)戶的收成。”回憶起去年的那場救災行動，一飛智控（天津）科技有限公司的工作人員感慨萬分。

正是由于無人植保機具有作業(yè)效率高、覆蓋面積大、應急能力強等特點，在植物保護、森林防火、遙感測繪、耕地監(jiān)測等方面具有巨大應用潛力，隨著航空技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)無人機成為世界關注的熱點。據(jù)統(tǒng)計，目前，全球農(nóng)林用飛機已經(jīng)接近3萬架，年作業(yè)面積1億公頃，飛機作業(yè)面積占總耕地面積的17%，從機型設計、加工制造、關鍵部件、航空作業(yè)到運維服務等方面形成了巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。

相比國外，中國農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)起步較晚，農(nóng)用航空應用規(guī)模比較小，與我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求不相適應，2014年中央一號文件明確提出“加強農(nóng)用航空建設”的要求。隨著土地流轉(zhuǎn)速度不斷加快，人們對無人植保機也愈加重視。2014年5月，中國工程院院士羅錫文聯(lián)合30位院士，從安全監(jiān)管、標準規(guī)范、科技創(chuàng)新、政策保證四個方面，向國家提出關于《加快推進我國農(nóng)業(yè)航空植保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展》的建議。2016年，欒恩杰院士聯(lián)合15位院士、專家，向國家提出關于《積極應對“低慢小輕”飛行器威脅，健全國家安全保障體系》的建議，對推動無人植保機發(fā)展起到了關鍵作用。

目前，我國農(nóng)業(yè)植保市場規(guī)模逐漸擴大，隨著土地集約種植面積增加，植保機械化成為時代的發(fā)展潮流，眾多商家開始投入其中。在第八屆中國國際農(nóng)業(yè)航空技術(shù)裝備展覽會上，筆者看到有以電動無人直升機為主的高新科農(nóng)，也有以多旋翼電動無人機為主的大疆、珠海羽人、極飛農(nóng)機等企業(yè)，占有一定市場比例，以載藥量10～20公斤產(chǎn)品最為成熟。

在火爆市場的背后，筆者了解到，由于無人植保機并沒有完全進入補貼目錄，農(nóng)戶對其使用效果、作業(yè)效率還存在一定疑慮?！拔覀冊谇皫啄晖茝V的時候很難，用戶根本不買賬，我們就一年年地做服務，今年再去作業(yè)的時候，農(nóng)戶在認識上有了很大改善，所以市場需要一步步推廣?！表f加無人機科技股份有限公司銷售經(jīng)理張法崗告訴筆者，目前購買無人植保機的單一農(nóng)戶并不多，多數(shù)是農(nóng)機合作社購買，他們擁有大量的土地和各種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械，勇于嘗試新的設備，自身的技術(shù)支持也到位，而且培養(yǎng)了多位專業(yè)的飛控人員，可保證作業(yè)效果和作業(yè)安全。

“精準化”無人植保機作業(yè)

精準化作業(yè)在無人植保機領域顯得尤為重要，如何避免藥物的重復噴灑？在大面積作業(yè)時如何精確得知作物生長的關鍵信息，從而實現(xiàn)精準施藥等問題，都與植保服務密切相關。

如今，越來越多的專家、學者提出要實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)，那么無人植保機是否也需要精準化作業(yè)呢？答案是毋庸置疑的。筆者在鷹眼科技的展臺上看到一臺類似皮卡車的裝備，在其車身上搭載著兩架無人機?！斑@可不是普通的皮卡車?！北本椦劭萍加邢薰緰|北區(qū)市場經(jīng)理花賀解釋到，“1號機利用固定翼搭載多光譜相機和可見光拍攝設備，對農(nóng)（林）作物實施大面積精準掃描拍照，采集影響作物生長的關鍵數(shù)據(jù)；2號機是根據(jù)1號機統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行精準的植保作業(yè)?！睋?jù)了解，近年來，鷹眼無人機系統(tǒng)綜合解決方案以模塊化為基礎，以綜合信息平臺為依托，提供了有針對性的行業(yè)綜合植保解決方案?！拔覀冎饕c新疆、黑龍江等地區(qū)的農(nóng)機相關部門合作，完成大面積農(nóng)作物的飛防作業(yè)任務，得到了當?shù)赜脩舻那嗖A?！被ㄙR說。

為了進一步提升植保作業(yè)的精準化，各大無人機廠家也紛紛亮出了自己的法寶。規(guī)模較大的極飛農(nóng)機，為了確保無人機精準度，該公司在P202017植保無人機以及今年3月剛剛推出的C2000智能測繪無人機都安裝上了RTK（載波相位差分技術(shù)）技術(shù)?！盎谖覈貕K較小，丘陵較多以及田間障礙多等特點，要想實現(xiàn)精準作業(yè)，必須使用RTK定位技術(shù)，為無人機提供穩(wěn)定的空間導航信號?！睆V州極飛科技有限公司總經(jīng)理助理李志耿解釋道，“提供RTK服務以后，我們可通過C2000測田塊，同時快速處理、拼接圖片，讓無人植保機基于高清地圖，實時可規(guī)劃飛行航線，讓我們在田里作業(yè)更加精準。RTK技術(shù)在兩款飛機上的整合，可以實現(xiàn)空地一體測繪以及噴灑作業(yè)?！?/p>

在深圳大疆創(chuàng)新科技有限公司中國區(qū)市場經(jīng)理謝博之看來，除了要應用RTK技術(shù)提高飛行精度外，利用無人機配置L100掛載傳感器，采集作物生長信息，對精準的統(tǒng)防統(tǒng)治同樣具有重要意義。“我們利用MG-1S產(chǎn)品輸出分析的結(jié)果，在數(shù)據(jù)采集上提供精準農(nóng)業(yè)解決方案，能夠?qū)崟r、有效地掌握作物所需元素，更加準確地保障作物生長需要?！敝x博之說，“在去年7月末，陜西渭南爆發(fā)非常嚴重的玉米黏蟲災害，有很多家企業(yè)都去幫助救援。在此期間，大疆本地合作伙伴派出12架第一代MG-1，7天時間里作業(yè)達3.05萬畝，受到當?shù)剞r(nóng)民和政府的認可?！?/p>

為了推動我國農(nóng)業(yè)航空事業(yè)健康發(fā)展，各大高校院所在精準農(nóng)業(yè)航空關鍵技術(shù)與裝備方面也開展了大量研究工作，取得了一批重要成果。如華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)航空團隊目前共承擔省部級以上課題32項，科研經(jīng)費1.2億元，此外，在浙江大學教授何勇看來，無人植保機要想實現(xiàn)精準作業(yè)，飛控系統(tǒng)的精準化尤為重要?！耙环矫媸锹窂揭?guī)劃與導航，怎樣精準地導航，需要通過GPS、北斗、伽利略等技術(shù)與之配套使用。另一方面是斷電續(xù)航功能，因為國內(nèi)多為多旋翼無人機，換藥后需要精準對接，否則就會出現(xiàn)重噴或者漏噴現(xiàn)象?！?

無人機植保作業(yè)是系統(tǒng)工程

鑒于植保作業(yè)的特殊性，其服務并非單一作業(yè)可以完成。因此，植保作業(yè)需要綜合多方力量，協(xié)調(diào)發(fā)展。

“我們國家每個省、縣都有非常多的小的統(tǒng)防統(tǒng)治組織，但是這種組織如何完成大規(guī)模統(tǒng)防統(tǒng)治，以及病蟲害發(fā)生的規(guī)?；?、普及化、成片化等問題都需要解決?！闭缟綎|瑞達有害生物防控有限公司總經(jīng)理楊賢禮所說，植保作業(yè)不同于玉米、水稻、小麥收獲作業(yè)，對于同一區(qū)域來講，如果不能進行全面的統(tǒng)防統(tǒng)治，很容易導致病蟲害的復發(fā)以及大面積蔓延。

而對于不同區(qū)域而言，由于我國地理形態(tài)復雜多樣，南北種養(yǎng)殖模式以及種類差異化明顯，所以農(nóng)作物植保作業(yè)的多樣化問題更是不容忽視?！鞍不帐“霾菏兴a(chǎn)養(yǎng)殖非常豐富，在蚌埠市區(qū)域里1000多個需要避讓的點，養(yǎng)什么的都有，這種情況下我們要完成飛防，面臨的問題是除了養(yǎng)殖種類很多以外，還有是蟲口基數(shù)大、水產(chǎn)養(yǎng)殖、林分復雜?！睏钯t禮說，“我們深刻體會到了無人植保機作業(yè)不是單兵作業(yè)，應該有一套完整的組織體系?！?/p>

面對以上種種難題，作為一個專業(yè)的植保作業(yè)團隊，要想同時懂植保、懂農(nóng)機、懂智能、懂遙感、懂裝備，以及針對不同藥劑組合篩選等專業(yè)問題談何容易。加之病蟲緊迫性，往往到了防治期時期，四面八方、五湖四海全部都需要，而一個服務隊或者幾個都不能滿足大規(guī)模的防治作業(yè)，所以，植保作業(yè)需要統(tǒng)籌全國資源，進行優(yōu)化配置。“每年3月我們從江西起步，四五月份從安徽到江蘇、山東，一直到東北，8月再返回南方進行防治，這條足跡是聯(lián)合多家組織和單位，有10多家同行組織和瑞達一起合作，取得了非常好的經(jīng)濟效益和社會效益，瑞達應該是在目前飛防組織當中唯一的每年盈利過千萬的企業(yè)?！睏钯t禮自豪地說。

與其類似，河南安陽航空植保服務公司周國強也提出，針對該問題一方面要建立全國建立跨區(qū)作業(yè)體系，在這個基礎上可以實現(xiàn)高效快捷的作業(yè)方案，提高單機作業(yè)效率；另一方面要保證一定的跨區(qū)作業(yè)面積，確保無人植保機運營商有利可圖，同時利用全國南北跨區(qū)植保作業(yè)的特性，進行航空植保有效對接，通過一系列的完善措施，推動行業(yè)的發(fā)展。“我們公司將在2018年年底在全國范圍內(nèi)建成3000架商用級飛防服務站，滿足主要糧食產(chǎn)區(qū)對航空植保的需求，打造專業(yè)的銷售服務一體化平臺，集飛機銷售與售后維修培訓、藥劑、服務于一體?！敝車鴱妼ξ磥沓錆M信心。

要想實現(xiàn)植保作業(yè)的系統(tǒng)工程化作業(yè)，規(guī)范化管理勢在必行。羅錫文認為，只有建立市場準入制度和管理規(guī)范后，才能實現(xiàn)政府對農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)質(zhì)量的有效監(jiān)管，確保農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。“我覺得這是當前中國農(nóng)業(yè)航空特別是中國無人機要健康發(fā)展必須要解決的第一個問題，一定要非常明確由哪個部門管，怎樣管，明確市場的準入機制?！蓖瑫r，羅錫文建議，除了企業(yè)要進行產(chǎn)品創(chuàng)新外，政府也應給予一定支持，一是要從資金、政策等方面大力扶持無人機廠家進行產(chǎn)品創(chuàng)新、研發(fā)；二是盡快實現(xiàn)無人機購機補貼政策的落實、發(fā)放；三是對植保服務組織實施作業(yè)補貼，只有這樣才能推進無人植保機市場的有序發(fā)展。