山西省无人机植保技术应用及发展研究
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无人机在农业植保中的应用研究随着科技的不断进步,无人机在各个领域的应用越来越广泛。
其中,无人机在农业植保中的应用成为了近年来备受关注的研究领域。
通过无人机的应用可以大大提高农业生产效率,降低农药使用量,并且对农作物的质量和产量有着积极的影响。
本文将从无人机技术的发展、应用研究的现状以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、无人机技术的发展无人机技术的发展为农业植保提供了全新的解决方案。
最早的农业植保是依靠人工进行的,这样不仅劳动成本高,而且效率低下。
而随着无人机技术的逐渐成熟,无人机在农业植保中开始广泛应用。
无人机的应用使农作物的施药变得更加精准和高效。
通过搭载传感器和喷洒装置,无人机可以在飞行过程中实时获取农田的信息,包括温度、湿度、光照等环境因素以及作物的生长状况。
根据这些信息,农民可以精确掌握农田的情况,并根据需要合理调整施药量和施药方式。
相比传统人工施药,无人机的施药效果更加准确,不仅可以减少农药的使用量,还能减少环境污染的风险。
二、应用研究的现状在农业植保中,无人机的应用已经取得了一定的成果,成为了国内外的研究热点。
一方面,无人机技术的逐渐成熟使得无人机在农业植保中的应用更加普及和便捷。
许多农民和农业企业开始采用无人机进行农药喷洒、植物病虫害监测以及土壤水分测量等工作,提高了农田管理的效率和品质。
另一方面,无人机在农业植保中的应用也得到了学术界的广泛关注。
研究人员通过相关实验验证了无人机在农业植保中的可行性和有效性。
例如,一些研究发现,无人机施药系统能够实现农药的精确喷洒,提高喷洒效果,并减少对土壤和水质的污染。
同时,无人机搭载的多光谱遥感设备也可以用于植物病虫害的早期检测和监测,提供农田的精细化管理。
三、未来发展方向虽然无人机在农业植保中的应用已取得了显著的成果,但仍然存在一些挑战和问题。
首先,无人机技术的成本较高,对大部分农民来说还不够实惠。
其次,无人机的稳定性与操控性仍有待提高,特别是在复杂的农田环境中,如高山、丘陵和水稻田等。
植保无人机的应用现状及发展趋势目前,植保无人机已经得到了广泛的应用,其主要推广应用的领域包括以下几个方面。
1、果树、茶叶、稻田等农作物的植保在果树、茶叶、稻田等农作物的植保中,无人机可以通过气象数据、植物生长数据等分析农作物的生长状况,采用精准的喷雾技术对病虫害进行预防及治疗,从而提高农作物的产量和质量。
2、园林绿化的植保在城市园林绿化中,无人机可以通过智能识别系统对树木的生长情况、病虫害等方面进行监测分析,以此来实现对园林植物的精准植保。
3、山林野地防火在山林野地防火中,无人机可以搭载火灾监测设备,对火源进行实时监测,并利用喷雾技术从空中进行灭火作业,极大地提高了防火工作的效率和安全性。
植保无人机的应用趋势主要体现在以下几个方面。
1、大力发展应用技术未来,植保无人机应用的前景巨大,但也面临着技术迭代的挑战。
因此,需要在机器视觉、人工智能、机器学习、立体视觉等技术领域进行深入研究,不断更新科技,推进无人机应用的技术水平。
2、优化植保无人机的性能为了更好地适应不同行业的应用需求,未来植保无人机还需不断优化其性能,改善其使用、携带、维护等方面的问题,并提高其承载能力、敏捷性及环境适应性等,为未来应用提供更坚实的技术基础。
3、加强行业标准化建设当前,植保无人机市场并不成熟,行业缺乏标准化的规范和规范性文件。
未来需要制定相关的标准、规章和行业标准,梳理无人机应用的技术、法规、管理等方面的规范,有序开展无人机行业的发展。
总结:未来,在新型农业技术的不断推进下,植保无人机的应用前景更加广阔。
在应用技术、性能优化、标准化建设等方面需要不断努力,共同推动植保无人机行业向更加成熟和美好的未来发展。
植保无人机的应用现状及发展趋势植保无人机是指利用无人机技术进行农业植物保护的一种方法。
它通过飞行器携带喷洒设备,精确地喷洒农药、肥料等农业化学品,以控制病虫害、杂草等对农作物的危害,提高农作物的产量和质量。
植保无人机具有高效快捷、精准喷洒、减少农药浪费等优点,因此得到了广泛的关注和应用。
植保无人机的应用现状已经比较成熟。
目前,国内外很多农业科技公司和农业合作社已开始使用植保无人机进行农作物保护。
中国是植保无人机应用领域最具发展潜力和市场规模的国家之一。
中国的农业面积广阔,人口众多,土地资源有限,传统农业的生产效益低下。
植保无人机正好能解决传统农业生产中人力不足、劳动强度大、农药使用效率低下等问题,提高农作物产量和品质。
从技术角度来看,植保无人机的发展趋势主要有以下几个方面:1. 自动化技术的应用:目前,植保无人机的操作主要依靠遥控手柄进行,操作人员需要具备一定的飞行技术和农作物保护知识。
未来,随着自动化和人工智能技术的发展,植保无人机将更加智能化,能够实现自动起飞、自动飞行、自动喷洒等功能,减少对人员的依赖,提高操作效率。
2. 多功能化设备的发展:目前,植保无人机主要用于喷洒农药和肥料,但随着技术的发展,植保无人机将具备更多功能,可以进行农作物病虫害的监测、病害识别、热成像等,提供更全面的农作物保护服务。
3. 机器学习和深度学习的应用:机器学习和深度学习是人工智能的关键技术,可以通过对大量的数据进行训练和学习,提高植保无人机的决策能力和作业效果。
利用机器学习和深度学习技术,可以让植保无人机自动分辨农作物和杂草,更精准地喷洒农药。
4. 精细化农业的推动:植保无人机不仅可以提高农作物的产量和质量,还可以实现精细化农业管理。
通过植保无人机的喷洒,可以根据农作物的生长情况和需求,进行精准施肥,避免过量和不均匀施肥导致的浪费和病害等问题。
5. 植保无人机与其他技术的融合应用:植保无人机可以与无线传感器网络、遥感技术等其他农业技术相结合,实现对农作物生长环境、土壤水分、气象条件等的实时监测和分析。
植保无人机的应用现状及发展趋势一、植保无人机的应用现状1. 精准喷洒灌溉植保无人机搭载先进的喷雾设备,能够将植保药剂精确喷洒到农田中,有效地防止了药剂的浪费和污染。
植保无人机还可以实现精准灌溉,根据作物生长状况和土壤湿度进行喷灌,提高了灌溉的效率和一致性,减少了水资源的浪费。
2. 智能监测作物状况植保无人机搭载各种传感器和相机设备,可以对农田中的作物生长状况进行实时监测和分析。
通过高清相机拍摄作物的影像,结合人工智能技术进行图像识别和分析,可以及时发现作物的病虫害和营养问题,为及时采取措施提供了重要数据支持。
3. 多样化应用植保无人机不仅可以用于植保作业,还可以进行农田勘测、播种、施肥等多种农业生产工作。
通过更换不同的搭载设备,植保无人机可以适应不同的农业生产需求,实现多样化的应用。
二、植保无人机的发展趋势1. 技术不断创新随着科技的不断发展,植保无人机的硬件设备和软件系统也在不断创新升级。
未来的植保无人机将会配备更先进的传感器设备,可以实现更精准的农田监测和作业;同时还会运用更智能化的控制系统和遥感技术,提高植保无人机的自主飞行能力和作业效率。
2. 数据服务化未来的植保无人机将更加注重数据服务化,不仅提供植保作业服务,还会提供农田监测数据、作物生长模型、病虫害防治方案等全方位的数据支持。
农户和农业企业可以通过植保无人机获取到更多的农业生产数据和信息,为决策提供科学依据。
3. 平台化运营未来的植保无人机将向着平台化运营发展。
农业生产者不再需要拥有植保无人机,而是可以通过专业的植保无人机平台,通过线上下单,预约农田作业,实现植保无人机的服务化运营。
这将有效降低了农业生产者的设备成本和技术门槛,提高了植保无人机的使用率和作业效率。
1. 提高农业生产效率植保无人机可以实现农田的精准作业,提高了植保药剂的利用率和作业效率,减少了人工劳动成本和资源浪费。
植保无人机能够及时监测农田作物的生长状况,为制定科学的生产管理方案提供重要数据支持,进一步提高了农业生产的效率和质量。
植保无人机的应用现状及发展趋势植保无人机技术是指利用无人机技术实现植物病虫害防治和施肥等农业生产技术的一种新兴技术。
随着社会的发展和科技的进步,植保无人机在农业生产中的应用越来越广泛,并受到各方面的高度关注。
本文将从应用现状和发展趋势两个方面进行介绍和探讨。
一、应用现状植保无人机是近年来兴起的一种新型农业无人机,该技术在农业生产中的应用已经开始广泛。
目前,植保无人机主要应用于大棚、果园、茶园、水稻、玉米等作物的病虫害预警和防治、灌溉、喷洒等方面。
由于植保无人机具有快速、高效、精准、省力等优势,因此在植物病虫害防治和施肥等技术领域中具有显著的优势。
1.大面积农田的植保植保无人机在大面积农田的植保中具有显著的优势。
由于植保无人机可以实现自主作业和导航,对于农田内的病虫害和施肥等问题可以更加快速、精准、高效地解决,而且不受天气、地形、环境等因素的影响。
2.果园、茶园的植保果园、茶园等农作物的养护工作需要很多人力和物力,而植保无人机可以代替一部分劳动力,实现果园、茶园的自动化养护管理。
例如,在果园中,植保无人机可以用于草坪的美化、果实的保护和成熟度的判断。
同时,植保无人机的飞行高度高、飞行速度快,更加适合果园、茶园等作物的植保和监测。
3.棚区作物植保大型棚区作物的植保是一项繁琐且耗时的工作,而植保无人机可以通过智能感应技术,自动控制喷洒器的喷洒方向和喷洒量,实现对大型棚区作物的高效植保。
二、发展趋势未来,植保无人机技术在农业生产中的应用将会变得越来越广泛,预计未来几年内将会出现以下几种发展趋势:1.智能化发展随着植保无人机技术的不断发展和智能化水平的提升,无人机将会越来越智能化。
未来,植保无人机将具备更加高效、智能和精准的自主作业能力。
2.大型化发展农业生产覆盖范围广,大型化管理成为必然趋势。
未来,植保无人机技术将会不断发展,并逐渐向大型化方向发展,以实现农业生产自动化、精细化管理。
3.应用广泛化随着植保无人机技术在农业生产中的应用逐渐增加,未来将会推出更多的适用于不同作物的植保无人机,从而使得梨、葡萄、柑橘、花卉等农作物的植保都能得到有效的解决。
植保无人机技术研究植保无人机技术是指将无人机应用于农业植保领域,通过搭载各种传感器和装置,实现对农田作物的巡视、检查、喷洒等操作。
相比传统的农药喷洒方式,植保无人机技术具有节约成本、提高工作效率、减少农药用量等优势,受到越来越多的关注和应用。
植保无人机技术的研究主要包括机载传感器技术、智能控制系统技术、喷洒技术等方面。
首先是机载传感器技术,植保无人机需要搭载各种传感器来获取农田作物的生长情况以及病虫害的发生情况。
常见的传感器包括红外线传感器、高光谱传感器、激光雷达等,可以对农田进行全面的巡视和检测,及时发现问题并采取相应的措施。
此外,传感器还可以监测农药的喷洒效果,评估其对作物和环境的影响,为农民提供科学的决策依据。
其次是智能控制系统技术,植保无人机需要具备自主飞行的能力,能够在农田内进行路径规划,并根据传感器的反馈信息,实现对农田作物的准确喷洒。
智能控制系统需要结合地理信息系统(GIS)和遥感技术,对农田进行精确的定位和划分,确定无人机的喷洒路径和喷洒量。
同时,智能控制系统还可以实现对无人机的自动起降、避障等功能,提高农田作业的安全性和效率。
最后是喷洒技术,植保无人机的主要任务之一是对农田作物进行喷洒农药。
传统的农药喷洒方式存在喷洒不均匀、漏喷、重复喷洒等问题,而植保无人机可以通过智能控制系统和机载传感器,实现对农药的准确喷洒。
喷洒技术包括喷嘴设计、液滴粒径控制、喷洒速度控制等方面,目标是实现农药的均匀喷洒和精确投放,最大限度地提高喷洒效果,并减少农药用量。
植保无人机技术在现代农业中具有广阔的应用前景。
首先,植保无人机可以提高农田作业的效率,大大节省人力和时间成本。
无人机可以根据农田作业的需要,快速调整路径和喷洒量,完成喷洒任务。
其次,植保无人机可以减少农药用量,提高农田作物的质量和安全性。
通过精确喷洒农药,可以减少农药的流失和浪费,最大限度地减少对环境和人体的影响。
最后,植保无人机还可以实现对农田作物的智能监测和管理。
植保无人机的应用现状及发展趋势随着科技的不断发展,无人机被广泛的应用于人们的生产和生活中,其中包括植保无人机。
植保无人机是将现代航空技术与植保技术相结合的一种新型设备,具有快速、高效、精准等优点,已成为现代植保技术的重要组成部分。
本文将介绍植保无人机的应用现状及发展趋势。
植保无人机的出现,打破了传统植保的局限性,解决了植保业生产成本高、效率低的问题,有着较高的经济效益和社会效益。
目前,植保无人机的应用现状主要表现在以下方面:1、技术成熟度不断提升2、应用范围不断扩大在植保业内,植保无人机已经广泛应用于稻田、农田、果园、茶园等农业领域,具有高效、快速、精准等优点,取得了较好的经济效益。
此外,植保无人机还可以应用于林业、园林和草坪等领域。
3、市场前景广阔由于植保无人机的高效、精准和智能化,其在农业领域的应用前景广阔。
植保无人机可以降低农业生产中的成本,提高农业生产的效益,有助于满足人类对粮食、蔬菜等农产品的需求。
随着国内外植保无人机生产企业数量的增加,相关政策的出台,植保无人机的市场将持续扩大。
1、高智能化随着人工智能技术的不断发展,植保无人机将越来越智能化,具有更好的感知、判断和决策能力,实现农田和植物的监测和管理,加强对作物生长环境的监测,提高植保精度和效率。
2、节能环保节能环保是未来植保无人机的必然趋势。
未来植保无人机的电池技术和飞行控制系统将不断改进,使其能够更加高效、准确的工作,更少的使用化学农药,减少对环境的污染,保护生态环境。
3、多元化植保无人机未来将实现多元化的应用。
例如,在农田作物进行喷洒农药的同时还可以进行作物的采集、施肥和测量等工作,提高植保无人机的生产效率。
4、安全可靠植保无人机的安全性和可靠性是未来发展的关键。
未来植保无人机将实现更完善的安全措施和飞行管理系统,避免在植保过程中出现意外事件。
此外,未来植保无人机的可操作性和稳定性将会得到更大程度的提高。
结论。
无人机技术在农业植保中的应用研究与发展趋势无人机技术,作为一种新兴的技术手段,已经在各个领域得到广泛的应用和研究,其中在农业植保中的应用也越来越受到关注。
本文将重点研究无人机技术在农业植保中的应用,并探讨其发展趋势。
一、无人机技术在农业植保中的应用研究1. 无人机植保系统的构成无人机植保系统主要由无人机、植保设备、图像识别技术和数据分析等组成。
无人机负责植保设备的搭载和飞行操作,植保设备负责喷洒农药或施肥等工作。
图像识别技术通过无人机拍摄的图像对农作物的生长情况进行识别和分析,为后续决策提供支持。
2. 无人机植保系统的优势相比传统农业植保方式,无人机植保系统具有以下优势:(1)精准施药:无人机植保系统可以根据传感器采集的农田信息对不同地块进行个性化的施药,避免了过度施用农药的问题,并减少了农药对环境的污染。
(2)快速高效:无人机植保系统可以在较短的时间内完成大面积农田的植保工作,提高了工作效率。
(3)无人机的灵活性:无人机可以在复杂地形或狭小空间中自由飞行,减少了由于地形限制导致的农作物无法及时得到植保的问题。
3. 目前的研究成果目前,无人机技术在农业植保中已经取得了一些重要的研究成果。
例如,美国农业部开发了一种基于无人机和图像识别技术的精准喷洒系统,可以根据无人机拍摄的图像对不同的病虫害进行识别,并实现精准喷洒农药。
此外,中国的一些农业科研机构也研发出了一些基于无人机的植保系统,并在实际农田中进行了应用测试,取得了一定的成效。
二、无人机技术在农业植保中的发展趋势1. 自主飞行与故障检测技术目前,大部分无人机植保系统仍然需要人工控制飞行,但随着自主飞行技术的发展,无人机将能够自主规划飞行路径,提高工作效率。
此外,无人机植保系统还需要配备故障检测技术,实时监测无人机的状态,提前发现潜在的故障,并及时进行维修。
2. 数据分析与智能决策随着大数据技术的快速发展,无人机植保系统将能够采集大量的数据并进行分析,进一步提高对农田的精细化管理。
无人机在农业植保中的应用与发展研究引言:随着科技的不断进步,无人机技术在各个领域中得到广泛应用。
在农业领域,无人机通过高精度的传感器和影像设备,为农民提供了全新的农业植保解决方案。
本文将探讨无人机在农业植保中的应用和发展,并分析其对农业生产的影响。
一、无人机植保技术的发展历程自无人机技术问世以来,其在农业植保中的应用逐渐成熟。
无人机农业植保技术最初的应用是通过空中喷洒农药、除草剂和营养液来保护农作物的健康。
无人机辅助植保技术的发展也引领了无人机拦河、调节灌溉和土壤采样等方面的创新。
现在,无人机在农业植保中的应用已经升级为更高级别的决策支持系统,为农民提供了实时的作物监测和数据分析。
二、无人机在农业植保中的具体应用1. 高效喷洒:传统的农业植保方式需要大量人工操作,耗时耗力且效果有限。
而无人机植保作业可以实现高效的喷洒,减少劳动成本,提高喷洒精度。
无人机通过携带喷洒设备,直接将农药、除草剂和营养液等喷洒在农作物上,确保农作物的健康成长。
2. 作物监测:利用高精度传感器和影像设备,无人机可以勘察农作物的成长状况、病虫害情况和水分状况。
通过搭载红外相机和多光谱相机等设备,无人机可以对作物进行高清晰度影像捕捉和多角度观察,为农民提供精准的监测数据,以便作出快速决策。
3. 数据分析与管理:无人机植保技术通过采集和分析实时数据,可以生成详细的作物健康报告和植物生长趋势图。
这些数据可以帮助农民制定计划,优化农业生产流程,并提供最佳的管理方案。
此外,无人机植保所收集的数据还可以用于预测农作物产量,改善农作物的管理和农田的土壤健康,实现农业生产的智能化和可持续发展。
三、无人机植保技术的优势1. 提高农作物的产量和质量:无人机的高效喷洒和监测技术可以帮助农民及时发现并管理病虫害情况,减少作物损失。
而数据分析和决策支持系统可以帮助农民优化施肥、灌溉和农药使用,提高农作物的产量和质量。
2. 减少劳动成本和风险:传统的农业植保方式需要大量的人工操作,不仅劳动强度大,还存在农药残留和农事安全风险。
无人机在植保领域的应用研究近年来,随着科技的发展,无人机成为了现代农业领域的一项重要技术。
其中,无人机在植保领域的应用研究日益深入,不仅提升了植保效率,还减少了人力投入,降低了农药残留。
本文将探讨无人机在植保领域的应用研究。
一、无人机在植保领域的优势1. 高效性:无人机配合精准喷洒系统,能快速将农药浸透到植物表面,从而提高了农药的利用效率和植保的效果。
2. 精准性:无人机可以实现高精度作业,利用智能喷洒控制系统,按照地块和作物的特点,精准计量、定量出药,减少了药量浪费,避免了药害和漏喷现象。
3. 安全环保:传统植保作业中,由于药量不精准和航空喷洒飞机不能精准控制喷洒量和喷误药染航线,导致环境污染和人身安全问题。
而无人机的快速高效、小范围喷洒,减少了药物残留和环境污染。
4. 科技含量高:无人机配合智能辅助技术,如导航、图像识别、遥感等,可以实现多传感器数据的融合,通过卫星地图、红外线,高分辨率图像等技术,为现代农业技术和农业产业化发展提供了强有力的技术支撑。
二、无人机在植保领域的应用研究进展近年来,国内外不少专业机构和企业积极开展无人机在植保领域的技术研究与应用,推出了多种类型的无人机植保设备,不断完善和提高无人机植保的作业效率和质量。
1. 喷雾系统的研究与应用喷雾系统是无人机植保装置的核心部分,也是影响植保效果的关键。
传统植保航空飞机的喷洒撒药采用的是万向节喷嘴,它需要较大速度、较大液量,不易实现底部平喷和高度精度控制。
无人机喷洒系统则采用了电静电喷雾技术,喷射面积可调,与作物高度贴近,可覆盖作物各处。
这种技术可以调雨量、调喷高、设置多角度的布药结构体,喷粉末式农药。
2. 图像识别技术和导航系统研究及应用在无人机植保作业过程中,图像识别和导航系统发挥着重要作用。
图像识别技术可以快速监测作物状况,并进行精准作业,从而达到有效控制药量和药物残留等问题。
无人机植保技术的导航系统则能够实现无人机在低空作业时的自主“盘旋或飞行”,而且具有GPS、高度传感器等多种导航方式,可以根据具体作业需求,选择不同的导航模式,实现精准喷洒与作业。
农业技术与装备AGRICULTURAL TECHNOLOGY &EQUIPMENT Vol.342No.06JUN.2018DuanYuemeiThis paper introduces the application of uav plant protection technology in Shanxi Province and its developmentprospect from the introduction of uav plant protection technology equipment in recent years,the status of the industry,op-eration data collection and efficiency analysis.Did objective analysis of the technical effect of uav plant protection,find out the deficiency,and put forward the technicalprospect.Unmanned aerial vehicle (uav),Plant protection technology,Application and development山西省无人机植保技术应用及发展研究段月梅(山西省农业机械化技术推广总站,山西太原030002)摘要文章从近几年山西省无人机植保技术装备引进、行业现状以及作业数据采集、效能分析等方面,介绍山西省无人机植保技术应用情况和行业发展前景,对无人机植保技术效果进行客观分析,发现不足,研究提出技术改进措施,促进其应用发展。
关键词无人机植保技术应用及发展中图分类号S252+.3文献标志码Adoi:10.3969/j.issn.1673-887X.2018.06.028收稿日期2018-05-28作者简介段月梅(1962-),女,山西人,高级工程师,研究方向:农机推广。
无人机植保技术是2013年以来在全国兴起的一项高效植保技术,其在作业效率、作业效果、安全性和适用性等多个方面具有独特优势,倍受农民青睐。
山西省耕地面积约366.7×104hm 2,每年病虫害发生面积达1.7×108亩次(1亩=0.067hm 2,下同),植保作业潜力巨大。
病虫害灾情发生时,作业任务紧迫而繁重,加之,每年传统植保作业方式中毒人数众多,植保无人机的出现对于解决传统植保难题,优化全省植保装备结构,促进植保产业转型升级,具有意义重大。
1山西省无人机植保技术的应用现状山西省是国内较早开展植保无人机的引进、试验和示范工作的省份之一。
自2013年山西省在阳曲县组织开展无人植保机现场演示开始,正式拉开了无人机植保技术应用的序幕。
全省植保无人机保有量在2013年仅有3台的基础上,发展至2017年底的222台,特别是2016年和2017年,每年以百台左右的速度增长。
图1和图2为山西省近5年无人机保有量和作业面积趋势图。
当前,山西省飞防作业对象主要为小麦、玉米、果树、蔬菜等,植保飞防作业面积逐年递增。
2016年—2017年,全省无人机植保作业面积都达到7.06×104hm 2,无人机植保面积约占高效植保机械作业总面积的14.6%。
总体上看,全省无人机植保技术发展呈现如下特点。
250200150100502013年2014年2015年2016年2017年台图1山西省无人植保机保有量趋势图Fig.1Trend chart of unmanned planter holding in Shanxi Province 120×104100×10480×10460×10440×10420×10402013201420152016201714830106作业面积(1亩=0.067hm 2)亩图2植保无人机作业面积Fig.2Operation area of plant protection uav1.1农民对无人机植保技术的认可度逐年提高在全省无人机植保项目和跨区作业效应的带动下,实现了农民朋友对无人机作业从质疑到观望,从观望到接文章编号:1673-887X(2018)06-0063-0363受,再到认可的过程。
无人机植保作业正逐渐成为小麦、玉米等农作物植保作业的主要力量。
1.2植保无人机作业合作组织成长迅速无人机合作组织发展主要体现在无人机植保团队数量增长和组织专业化程度提升方面。
山西省农机推广部门大力开展无人植保机试验示范推广工作以来,全省农机合作组织得到迅速发展,逐步实现由家庭成员为主的个体组织向现代经营管理为基础的专业化合作组织转变,全省已注册成立40多家专业化作业组织,开展省内外无人机植保作业服务。
1.3无人机植保作业互联网管理平台步入正轨随着全省无人机植保技术的快速发展和专业化程度的提升,无人机植保团队和无人机应用市场对接、结算机制不畅问题突显,互联网无人机作业管理平台应运而生,全省多家专业团队都利用手机APP打造自己的无人机作业互联网管理平台,逐步提升无人机植保机团队管理水平和服务能力。
1.4无人机植保技术的创新性和可靠性逐年提升近几年无人机植保技术经过实践和打磨,逐渐走向成熟。
从最初的手动作业到半自主(AB点),再到全自主作业,无人机植保技术在操控平台、电池续航、避障处理等方面取得了较大突破,性能更加可靠。
1.5无人机植保技术应用领域逐步拓宽一方面无人机植保技术从开始的小麦、玉米等主要农作物植保作业向果园、蔬菜、药材等经济作物延伸;另一方面无人机植保作业逐渐由平川地区作业向丘陵山区延伸。
作业功能、作业对象和区域越来越呈现多样化。
2无人机植保技术应用情况分析2.1玉米飞防喷施应用数据及分析玉米是山西省主要农作物之一,种植面积约166.7×104hm2。
玉米无人机飞施作业主要为病虫害防治以及除草剂、叶面肥喷洒。
飞施作业机型主要为电动多旋翼机,如深圳大疆、北方天途、山东卫士等厂家植保机。
作业机型一般承载10kg,飞行高度2~3m时,喷幅可达3~5m;一般情况下,满载作业飞行速度为4~5m/s;喷洒流量设定值为1.3L/min,可满足作业需求。
2.1.1作业效率情况目前,大部分厂家无人植保机飞控系统和喷洒系统都已实现智能化。
作业时药液添加10L,飞行速度4m/s,飞行高度距离作物顶端3m。
作业开始后,无人植保机按照“几”字形路线匀速飞行,一次直线飞行为一个喷幅宽度,飞行路线不重复,避免出现重喷和漏喷。
经过计时,10L药液喷洒用时约为8min;作业面积为0.768hm2,可知作业效率为0.096hm2/min。
2.1.2作业效果监测药液喷洒分为2个阶段进行,第一阶段,苗高80~ 100cm;第二阶段,苗高180cm。
农药与水配比600∶1,作业前将水敏纸均匀粘贴在玉米上部、中部和地面,无人植保机按照“几”字形作业路线,进行喷施作业。
作业完成后对水敏纸雾滴沉降情况进行观察统计,结果如表1。
表1玉米无人机飞施雾滴沉降情况分析表Tab.1Analysis table of subsidence of airborne droplets in corn uavs作物株高cm测试部位雾滴直径cm雾滴数量个/cm2玉米100上部0.1~0.843~66玉米100中部0.1~0.618~46玉米100地面0.1~0.33~6玉米180上部0.1~0.845~68玉米180中部0.1~0.510~20玉米180地面00~52.1.3效果分析目前技术成熟的无人植保机主力机型满载航时间8~15min,部分机型配套自动避障功能、农药流量监测功能、作业地块测绘功能以及作业面积测算功能等,基本上能实现智能化作业和管理。
通过对不同高度的玉米喷洒作业过程中雾滴沉降情况的观察,可以看出玉米叶面着药情况从上到下呈递减趋势。
上部叶面着药情况较好,1cm2着药点在40个以上,基本满足作业要求;中部着药点个数减少30%~58%,作业效果递减明显;地面着药点个数很少。
2.2果树飞防喷施情况分析山西省果树种植面积约66.7×104hm2。
由于果树高度较高、枝叶繁茂等特点,导致果树植保成为一项费时、费工、费药的工作,传统的喷杆式喷雾机和果园弥雾机,在作业效率、节水节药等方面有着不同程度的缺点。
农业植保无人机的出现为果树植保作业带来新的作业模式。
果树植保作业主要为载药量10kg的单旋翼和多旋翼两类电动无人植保机。
2.2.1作业效率情况作业时药液添加10L,飞行高度距离作物顶端3m。
作业开始后,植保无人机以树杆为轴,环绕树轴进行喷施作业。
经过后期作业统计,用时150min可作业面积5.3hm2,无人机果园植保效率为0.0355hm2/min。
2.2.2作业效果监测农药与水配比600∶1,作业前将水敏纸均匀黏贴在果树上部、中部和地面3个位置,植保无人机以树杆为轴,旋转喷洒作业。
作业完成后对水敏纸雾滴沉降情况进行观·调查研究·段月梅:山西省无人机植保技术应用及发展研究64(下转第67页)农业技术与装备AGRICULTURAL TECHNOLOGY &EQUIPMENT Vol.342No.06JUN.2018(上接第64页)察统计,结果如表2。
表2果树无人机飞施雾滴沉降分析表Tab.2Sedimentation analysis table of aerial droplet of fruit tree uav 作物株高cm 测试部位雾滴直径cm雾滴数量个/cm 2果树300上部0.1~165~102果树300中部0.1~0.512~30果树300地面0~52.2.3作业效果分析目前市面大部分机型果树植保需要人工手动操作飞行,少部分机型可实现果树自主飞行作业,作业效果差异较小。
通过沉降分析,果树上部分叶面着药情况较好,基本满足植保作业要求,中部和下部着药点数减少明显,着药效果较差。
由于无人机植保作业主要依靠螺旋桨下旋气流带动雾化颗粒沉降,因此下旋气流大小和方向成为沉降效果好坏的主要因素。
根据玉米和果树的药液颗粒沉降效果来看,中部和下部药液沉降效果不理想,植物叶片的繁茂程度对植保作业的效果有直接的关系。
同时,无人植保机穿透效果有待进一步提高。
3存在问题3.1无人机植保技术尚未完全成熟尽管2016年以来,部分无人机厂家在技术上取得了较大进步,但从农机的先进性、适用性、安全性等指标综合考量,无人机植保技术尚未完全成熟。
主要表现为:①无人机续航能力十分有限。
市面作业的主力机型满载续航能力在8~12min 。