重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校

馬曉芳

目前，重慶市農(nóng)機(jī)化發(fā)展進(jìn)入新時(shí)期，智能化、自動(dòng)化農(nóng)機(jī)裝備不斷涌現(xiàn)。植保無(wú)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(wú)人飛機(jī)。截至2019年，重慶推廣應(yīng)用300余架，多以以電動(dòng)多旋翼為主，廣泛應(yīng)用于水稻、柑橘果園等飛防植保作業(yè)。

一、植保無(wú)人機(jī)施藥效果

（一）結(jié)構(gòu)

植保無(wú)人機(jī)由飛行器、地面遙控及噴灑系統(tǒng)組成，通過地面遙控或?qū)Ш斤w控實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，如圖1。

圖1 植保無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

（1）電池（2）飛控系統(tǒng)（3）FOC動(dòng)力系統(tǒng)（4）藥箱（5）噴頭（6）C型折疊臂（7）螺旋槳

操作中，通過遙控器將信號(hào)傳遞到電調(diào)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力改變，控制無(wú)人機(jī)姿態(tài)和位置。

無(wú)線電遙控是利用無(wú)線電波為載體傳輸控制指令，無(wú)線電波頻率一般為短波和超短波波段，無(wú)線電遙控原理（如圖2）。

圖2 無(wú)線電遙控原理

（二）優(yōu)勢(shì)

植保無(wú)人機(jī)與傳統(tǒng)地面植保機(jī)械相比，優(yōu)勢(shì)明顯。

一是適用性強(qiáng)。機(jī)體小，可空中懸停，無(wú)需大面積專用起降場(chǎng)地，不論是丘陵山地、深水泥田等特殊環(huán)境，還是果園、水稻、桑園都能作業(yè)，廣泛用于各種地形地貌和高低稈作物。

二是效率高。極大地減輕了植保人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)調(diào)研，植保無(wú)人機(jī)空中施藥200—300畝/天（傳統(tǒng)人工打藥僅6—8畝/天），作業(yè)效率比地面植保機(jī)械提高5—15倍，比人工提高20—30倍。

三是藥效好。施藥時(shí)，旋翼高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向下氣流，增加霧滴霧化和霧流對(duì)作物的穿透性，藥物利用率高，省藥節(jié)水明顯。資料顯示，比傳統(tǒng)地面機(jī)械省藥40%、節(jié)水90%、藥效提高50%，見表1、表2。

四是操作安全。施藥時(shí)，人遠(yuǎn)距離遙控操作，人機(jī)分離，人藥分離，施藥人員安全大大提升。特別水稻噴施農(nóng)藥多在夏季，天氣炎熱，傳統(tǒng)地面植保機(jī)械需農(nóng)戶長(zhǎng)時(shí)間噴灑農(nóng)藥，很容易導(dǎo)致農(nóng)戶藥物中毒。

（三）不足

植保無(wú)人機(jī)存在問題也不容忽視。一是投資偏大。售價(jià)幾萬(wàn)元至二十萬(wàn)元，購(gòu)機(jī)投資大；后續(xù)使用電池?fù)p耗大、成本也較高。二是作物略傷。作業(yè)時(shí)將形成較大風(fēng)場(chǎng)，對(duì)作物葉片有一定機(jī)械損傷。三是技操偏高。需持證上崗，飛手應(yīng)能據(jù)情調(diào)整飛行高度、農(nóng)藥配比等。

二、飛防技術(shù)

2019年，全國(guó)植保無(wú)人機(jī)保有量過5萬(wàn)架，作業(yè)面積達(dá)4.5—5億畝（次），但真正盈利者較少，究其原因，多是飛防技術(shù)不好所致。

（一）飛行要求

作業(yè)中，常見又可怕的是“炸機(jī)”。一旦“炸機(jī)”，將產(chǎn)生昂貴的維修費(fèi)用，嚴(yán)重影響作業(yè)進(jìn)度。

飛行時(shí)應(yīng)注意：一是飛行前例行檢查，確保旋翼、機(jī)身等正常。二是丘陵山地作業(yè)時(shí)，應(yīng)建立觀察臺(tái)并從低向高飛行。三是盡量不在有電線桿、電線、樹木以及房屋等障礙物的地塊作業(yè)，若必須作業(yè)，也應(yīng)與障礙物順向飛行。四是持證上崗，熟記操作要領(lǐng)（如起飛前測(cè)電池狀況），按規(guī)操作。

（二）用藥提醒

用藥對(duì)作物效果影響很大，過少達(dá)不到防治目的，過多導(dǎo)致藥害，應(yīng)根據(jù)藥物種類、藥物配置以及不同作業(yè)周期科學(xué)安全用藥。噴灑應(yīng)根據(jù)不同藥物及作物特點(diǎn)，調(diào)整好霧滴直徑，同時(shí)最好選擇防漂移噴頭。

（三）故障排除

飛手應(yīng)具有現(xiàn)場(chǎng)處理常見故障的能力。

一是GPS 無(wú)法定位。查看周圍是否有房屋、大山等，天線可能被屏蔽，應(yīng)選擇空曠位置；附近是否有高壓線塔等，天線可能被強(qiáng)磁干擾，應(yīng)遠(yuǎn)離干擾物；GPS是否長(zhǎng)時(shí)間未通電，可關(guān)閉微波電源、系統(tǒng)電源，間隔幾秒再重啟系統(tǒng)。

二是偏航線太遠(yuǎn)。查看飛機(jī)是否調(diào)平，調(diào)整飛機(jī)到無(wú)人干預(yù)下能直飛和保持高度飛行；風(fēng)向和風(fēng)力是否很大，應(yīng)選擇在風(fēng)向、風(fēng)力較小時(shí)飛行；平衡儀放置是否合適，將飛機(jī)切換到手動(dòng)飛行狀態(tài)，把平衡儀調(diào)到合適位置。

三是地面接不到數(shù)據(jù)。查看接頭是否沒有連接或者松動(dòng)，地面站的鏈接按鈕是否開啟，串口與串口波特率設(shè)置是否正確，地面站與飛機(jī)數(shù)傳頻道設(shè)置是否一致，飛機(jī)上的GPS數(shù)據(jù)是否送入飛控，以上都無(wú)誤后，再重新連接，有時(shí)還需重啟地面站電腦和飛機(jī)系統(tǒng)電源。

三、政策建議

我國(guó)擁有18億畝耕地，預(yù)計(jì)需要30萬(wàn)架植保無(wú)人機(jī)，市場(chǎng)空間巨大。

（一）應(yīng)用好扶持政策

一是優(yōu)化補(bǔ)貼分檔。從2017年開始，重慶市將植保無(wú)人機(jī)列入購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼試點(diǎn)產(chǎn)品，按單旋、多旋分檔實(shí)行定額補(bǔ)貼，單旋翼補(bǔ)貼2.9萬(wàn)元/臺(tái)，多旋翼（含電池）補(bǔ)貼1.6萬(wàn)元/臺(tái)。在實(shí)施三年中，銷售價(jià)格5萬(wàn)元/臺(tái)，補(bǔ)貼1.6萬(wàn)元/臺(tái)；銷售10萬(wàn)余元/臺(tái)，補(bǔ)貼也是1.6萬(wàn)元/臺(tái)，補(bǔ)貼政策尚缺乏一定的差異化。

二是大力推進(jìn)統(tǒng)防統(tǒng)治社會(huì)化服務(wù)。目前，部分農(nóng)戶對(duì)植保無(wú)人機(jī)施藥效果暫存疑慮。應(yīng)發(fā)展政府購(gòu)買飛防服務(wù)，通過示范作用，逐步提升農(nóng)戶對(duì)飛防認(rèn)知度和參與度。

（二）完善售后體系

一是建立健全售后服務(wù)體系。植保無(wú)人機(jī)面市時(shí)間短，局部地區(qū)擁有量還不夠大，目前服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、維修設(shè)備與人員等均有所欠缺。應(yīng)引導(dǎo)鼓勵(lì)制造企業(yè)自建或委托等方式完善售后體系，促進(jìn)維修服務(wù)本地化、快捷化。

二是推進(jìn)技術(shù)人才培養(yǎng)。植保無(wú)人機(jī)技術(shù)含量高，專業(yè)性很強(qiáng)，需要一批懂機(jī)械、懂電學(xué)、懂農(nóng)藥和懂互聯(lián)網(wǎng)的復(fù)合型技術(shù)人才。應(yīng)支持農(nóng)業(yè)類職校申辦無(wú)人機(jī)專業(yè)，充分發(fā)揮農(nóng)校資源優(yōu)勢(shì)，助力植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。