1、背景
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,隨著城市化進程快速發(fā)展,大量農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移,集約化農(nóng)業(yè)將是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。發(fā)展高效、安全的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標。應(yīng)用農(nóng)業(yè)無人機,對于提高農(nóng)作物病蟲害防治機械化水平,實行統(tǒng)防統(tǒng)治的專業(yè)化服務(wù),提高農(nóng)業(yè)資源的利用率,緩解農(nóng)村勞動力短缺,增強農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險能力,保障國家糧食安全、生態(tài)安全,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,都具有十分重要的意義。農(nóng)業(yè)無人機在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重大需求。
2、介紹
農(nóng)業(yè)無人機,是指用于農(nóng)作物保護作業(yè)的無人機。主要集中運用在植保、施肥、播種、災(zāi)害預(yù)警、產(chǎn)量評估、農(nóng)田信息遙感等領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)無人機主要由飛機平臺及藥械、機載系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)及輔助設(shè)備三部分組成,通過地面遙控或GPS飛控,來實現(xiàn)噴灑作業(yè)。目前主要是固定翼無人機、無人直升機、多旋翼無人機三種類型的無人機。
3、分類
3.1植保 無人機
主要指用于農(nóng)林植物噴灑農(nóng)藥的無人機。植保無人機有固定翼、直升機和多旋翼幾種,按照動力又分電動和油動兩種,目前用得較多的是無人直升機和多旋翼無人機,無人直升機和多旋翼最大的不同是無人機直升機不好操作,多旋翼相當容易操作。
農(nóng)用無人機農(nóng)藥噴灑特點:
(1)地形適應(yīng)性好。非常適合中小面積的丘陵、山區(qū)、坡地等復(fù)雜地形的噴霧作業(yè)。
(2)環(huán)保安全??梢源蟠蠊?jié)省農(nóng)藥和水資源。由于采用遠程操縱飛機,減少了人工長時間接觸農(nóng)藥而產(chǎn)生的中毒和身體內(nèi)有毒物質(zhì)超標而對人體造成的損害。
(3)覆蓋密度高防治效果好。使用無人機噴灑作業(yè)時,當藥液霧滴從噴灑器噴出時被旋翼的向下氣流加速形成氣霧流,直接增加了藥液霧滴對農(nóng)作物的穿透性,減少了農(nóng)藥飄失程度,并且藥液沉積量和藥液覆蓋率都優(yōu)于常規(guī),因而防治效果比較好。
(4)緊急應(yīng)對大面積爆發(fā)病蟲害。航空噴霧因其效率高,是大面積暴發(fā)性病蟲害防治的首選作業(yè)模式。
(5)適合我國農(nóng)村現(xiàn)狀。通過改變飛行高度可以自動適應(yīng)作物高度,無需增加變地隙成本,非常適合我國農(nóng)村使用推廣。
(6)無人直升機和多旋翼無人機無需跑道助跑,可垂直起降和穩(wěn)定懸停。
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油動無人植保機 |
電動無人植保機 |
優(yōu)點 |
1、 載荷大 2、 航程遠 3、 油動加油發(fā)布 |
1、 環(huán)保,無污染 2、 發(fā)動機壽命長 3、 維護方便 4、 售價低 |
缺點 |
1、 廢氣污染農(nóng)作物 2、 售價高 3、 故障率高、維護麻煩 4、 發(fā)動機壽命短 |
1、 載荷小 2、 航程短 3、 充電麻煩 |
3.2農(nóng)業(yè)查勘定損無人機
當遇到大范圍或大面積自然災(zāi)害時,農(nóng)作物查勘定損工作量極大,其中最難以準確界定的就是損失面積問題。面對此種狀況,無人機通過航拍查勘獲取的航拍成果數(shù)據(jù)、對航拍圖片的后期處理與技術(shù)分析,并與實地丈量結(jié)果進行比較校正,農(nóng)業(yè)保險公司可以更為準確地測定實際受災(zāi)面積,進行農(nóng)業(yè)保險災(zāi)害損失勘察,不僅提高了勘察效率,也大大降低了人為因素導(dǎo)致的定損結(jié)果的誤差。
3.3農(nóng)作物監(jiān)測無人機
3.3.1病蟲監(jiān)測
農(nóng)業(yè)無人機通過光譜儀對農(nóng)作物病蟲害進行觀測,是通過不同的農(nóng)作物葉片光譜的反射率不一樣,進而從觀測中所得到的譜線數(shù)據(jù)不同的原理進行的。同時,對于同一種葉片,健康和生病的光譜數(shù)據(jù)也存在差異。該無人機利用這一特性,通過儀器將生病的農(nóng)作物找到,從而有選擇地進行藥物治療。通過建立一個農(nóng)作物病蟲害光譜庫,使無人機系統(tǒng)能識別更多的病蟲害疾病,更好地對農(nóng)作物病蟲害進行防治。
3.3.2灌溉情況
借助農(nóng)用無人機上的傳感器設(shè)備,農(nóng)戶可通過對采集來的數(shù)據(jù)進行分析,快速發(fā)現(xiàn)某種特定的作物存在缺水等問題。
3.3.3生長情況
無人機系統(tǒng)可通過對于大面積的農(nóng)田、土地進行航拍,從航拍的圖片、攝像資料中充分、全面地了解農(nóng)作物的生長周期,選擇農(nóng)作物成熟收獲最佳期,
3.4施肥播種無人機
農(nóng)作物播種、施肥和施藥屬于直接作業(yè)。無人機螺旋槳旋起的氣流將植株吹開,從噴灑裝置中噴射出來的肥液在氣流的作用下,均勻地噴灑到農(nóng)作物葉片上。農(nóng)業(yè)無人機具有施肥精準度和作業(yè)效率高、利于規(guī)?;a(chǎn)。