說(shuō)起無(wú)人機(jī)，大多數(shù)人最先想到的可能是航拍，操作者通過(guò)遙控小巧的無(wú)人機(jī)，就能拍攝出震撼人心的城市俯瞰圖。其實(shí)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域除了航拍還有農(nóng)業(yè)。在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，有一位教授在農(nóng)用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域不斷耕耘，結(jié)出累累碩果。他就是湖南農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的“先行者”——李明。

李明（圖/《湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)報(bào)》）

沿著長(zhǎng)沙紅旗路一路駛向湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，道路兩旁的高樓中“夾”著一片城市里難得一見(jiàn)的稻田。綠茸茸的雜草已從土壤中冒出尖芽，將雨后的大地染綠。

這里是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)雜交水稻的育種實(shí)驗(yàn)基地，也是李明和他的農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的“飛行基地”。

身為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師的李明，2014年接觸農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)后，就一發(fā)不可收拾，是個(gè)名副其實(shí)的“田間教授”。

暗下決心改變傳統(tǒng)農(nóng)耕方式

李明團(tuán)隊(duì)研發(fā)的植保無(wú)人機(jī)（圖/華聲在線）

李明出生在湖南省岳陽(yáng)市平江縣一個(gè)偏僻的小村寨，一家人以務(wù)農(nóng)為生，每到播種和豐收的季節(jié)，家中老小都要圍著那一畝三分地“團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)”。落后的耕作方式將所有人束縛在了田地里，收成卻依舊不盡如人意。從那時(shí)起，年少的李明便暗下決心，希望有朝一日能夠改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的耕作方式。

2005年，李明被中南大學(xué)機(jī)電專業(yè)錄取，開(kāi)始了他的圓夢(mèng)之路。2007年，因?yàn)楦鞣矫姹憩F(xiàn)優(yōu)秀，他被選派到日本東京大學(xué)深造，學(xué)習(xí)先進(jìn)的農(nóng)機(jī)制造技術(shù)。在日本的留學(xué)經(jīng)歷，讓他真切感受到了科技發(fā)展的重要性。“日本的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度很高，無(wú)人機(jī)應(yīng)用率達(dá)30%以上，而當(dāng)時(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平還比較低，更談不上智能化。”

學(xué)成歸國(guó)后，李明收到了國(guó)內(nèi)多所高校的邀請(qǐng)，他最終選擇到湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)任教，為家鄉(xiāng)培養(yǎng)更多農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的人才。除了教書育人，他還從事精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)傳感信息采集與智能裝備研究，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)就是其最具代表的科研成果之一。

跨出智慧農(nóng)業(yè)第一步

作為智能無(wú)人機(jī)的代表，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)可適用于多個(gè)領(lǐng)域，包括農(nóng)業(yè)植保、土地和環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)遙感等，其中運(yùn)用得最廣的就是植保無(wú)人機(jī)。

農(nóng)藥是最基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物資，但是，農(nóng)藥過(guò)量使用引發(fā)的農(nóng)殘超標(biāo)、破壞生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。如何借助先進(jìn)農(nóng)機(jī)提高農(nóng)藥有效率，降低對(duì)環(huán)境和人的危害，成為近年來(lái)湖南農(nóng)機(jī)部門探索的方向。

2012年，湖南開(kāi)始在全省推廣植保無(wú)人機(jī)，并對(duì)植保無(wú)人機(jī)的噴藥效果進(jìn)行了大面積的系統(tǒng)檢測(cè)，開(kāi)啟了湖南農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的“第一飛”。

曾在日本留學(xué)的李明，比任何人都清楚湖南在農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)歷程。2012年，湖南省農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)非常不成熟，很多企業(yè)都是引進(jìn)日本的技術(shù)和材料，經(jīng)過(guò)多年的自主創(chuàng)新，目前湖南省的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)研發(fā)技術(shù)已趕超日本。

“現(xiàn)在日本的多旋翼無(wú)人機(jī)，從材料到控制系統(tǒng)，都是從中國(guó)進(jìn)口的。”這讓李明無(wú)比驕傲。

而植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，更是傳統(tǒng)操作無(wú)法企及的。

以李明團(tuán)隊(duì)研發(fā)的3WX6-10植保無(wú)人機(jī)為例，該無(wú)人機(jī)可承重10千克農(nóng)藥，平均10分鐘可為超5000平方米的稻田噴灑農(nóng)藥，一天最多可為約13萬(wàn)平方米稻田進(jìn)行植保作業(yè)，比傳統(tǒng)的人力噴灑效率提高了幾十倍。另外，這款無(wú)人機(jī)操作靈敏、施藥方便，不受地形及作物高度限制，水田、丘陵、山地以及高桿作物都可使用，且操作簡(jiǎn)單、效率高、農(nóng)藥噴灑覆蓋好。

“植保無(wú)人機(jī)的霧化程度高、下壓力強(qiáng)，可把農(nóng)藥直接噴到作物的葉片和根部，每平方米用藥量較常規(guī)噴灑大大減少。”李明介紹，相比傳統(tǒng)方式，植保無(wú)人機(jī)可節(jié)約70%至80%的水，節(jié)約30%的藥物。

2016年發(fā)布的《湖南省“十三五”農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)劃》，提出將加快超低空遙控飛行植保機(jī)規(guī)范作業(yè)和控飛管理系統(tǒng)建設(shè)。

同年，植保無(wú)人機(jī)首次納入湖南省農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼機(jī)具范疇，按照“自主購(gòu)機(jī)、敞開(kāi)補(bǔ)貼、先買后辦、縣級(jí)結(jié)算、直補(bǔ)到卡”的模式，以1.6萬(wàn)元/架的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)從事植保無(wú)人機(jī)作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織進(jìn)行補(bǔ)貼。

如今，無(wú)論是在偉人故里韶山、洞庭湖畔的常德，還是偏遠(yuǎn)的江華瑤山，植保無(wú)人機(jī)已經(jīng)在越來(lái)越多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)被推廣應(yīng)用。

低空遙感助力“手機(jī)種地”

農(nóng)業(yè)植?？绯觥暗谝徊健焙螅腔坜r(nóng)業(yè)迎來(lái)了廣闊的發(fā)展前景。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)田間管理要看天看地看作物，而隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，農(nóng)民也可以成為看手機(jī)種地的“低頭族”。

“無(wú)人機(jī)從稻田上方低空飛過(guò)，管理員通過(guò)機(jī)載遙感設(shè)備，可以清楚地了解植株的生長(zhǎng)情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析，第一時(shí)間掌握植株的生長(zhǎng)狀態(tài)?！边@是李明描述的未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)美景。

繼植保無(wú)人機(jī)的研發(fā)后，李明和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始著力于農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)在低空遙感領(lǐng)域的研究。“低空遙感目前在世界上處于研發(fā)階段，該技術(shù)將在動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、環(huán)境調(diào)查、城市管理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，是智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)的核心。”

李明介紹，相比傳統(tǒng)遙感，無(wú)人機(jī)的多光譜遙感可見(jiàn)光波段的圖像易于采集，空間分辨率高，獲取成本低，如果能與無(wú)人機(jī)噴施技術(shù)結(jié)合，將為無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、病蟲害分析等領(lǐng)域提供新方法。

而要實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)，李明和團(tuán)隊(duì)要解決的不僅僅是硬件設(shè)備，還包括軟件平臺(tái)。

李明表示，比起硬件研發(fā)，智慧農(nóng)業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)更需要大量的技術(shù)投入。“一套完整的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)低空遙感系統(tǒng)，除了無(wú)人機(jī)裝載設(shè)備，還需要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能診斷技術(shù)與平臺(tái)、農(nóng)田智能和自主作業(yè)系統(tǒng)等多個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系?！?/p>

“農(nóng)民只需要通過(guò)手機(jī)等智能終端進(jìn)行遙控，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田種植信息的智能采集、智能分析與決策，以及對(duì)智能農(nóng)機(jī)作業(yè)的全過(guò)程管理。這才是未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)的主要形態(tài)。”

“盡管目前我們面臨不少困難，但是我們有信心?！痹诶蠲餮劾?，未來(lái)，飛翔的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)定將改變傳統(tǒng)的耕作方式。（據(jù)湖南民生網(wǎng)、華聲在線）※