農業怎樣玩好植保無人機？
對中國而言，糧食安全是保障經濟安全、國家安全的基礎。在作物生長過程中，防治病蟲害是保證作物良好生長、促進糧食增產增收的關鍵手段，直接影響糧食食品安全。目前，
精准施藥技術是降低農藥殘留的有效手段。地面噴霧機具可以精准地控制農藥噴施量，
噴灑效果好。植保無人機施藥方式為低空、超低空作業，機具利用精確的導航系統調節與農作物的距離，通過霧化器改善霧滴的霧化均勻性，
無人駕駛。無人機的作業過程直接由飛控人員通過遠距離遙控實現，不需要專業飛行員操作，既降低了作業成本，又避免了人員與農藥的直接接觸，有效減少了農藥帶給施藥人員的化學成分的傷害。
噴霧效率高。以我國天鷹 － 3 小型農用無人直升機為例，作業效率 7 ～ 10hm2/ h，是普通噴灑機械的3 ～ 4 倍，
適用性好。植保無人機可垂直起降，不受地形的限制，可解決地面機具難以進入山地、水田、沼澤等地作業的難題。同時，不受作物長勢的限制，對於山地、水田、沼澤都可以利用無人機來進行病蟲害防治，均具有良好的適應性。
省藥、省水、減少污染。
操控人員安全係數高。操控飛機飛行的人員通過無線遠距離控制系統，即時發出指令對無人機的動作進行控制，同時通過安裝在植保無人機的自主導航裝置實現無人機的自動施藥過程。
作物損傷小。不會像大型地面施藥器械碾壓作物致其損傷，不破壞土壤物理結構，不影響作物後期生長。
農用植保無人機應用現狀從世界範圍來看，美國、日本的植保無人機技術較發達，處於世界領先水準。除此之外，還有澳大利亞、加拿大、俄羅斯、巴西、韓國等國家。這些國家無論是在機械設備，藥劑及智慧化設備的研發上，還是在先進的植保技術方面，都給我國提供了大量的可借鑒經驗。日本是無人機飛防最成熟的國家，從 20 世紀 90年代起，日本在大田作物、果樹和蔬菜的病蟲害防治上開始應用無人直升機，且小型地面噴霧機具和單旋翼植保無人機的使用度較高。
早在20世紀50年代後期，我國就開始對無人機進行了研究; 從60年代中後期開始，逐漸展開了對無人機的研製工作。前期在國家投入研製經費的情況下，首先在軍事領域進行了無人機的研究，在取得了一定技術成果的基礎上，無人機的研究開始涉足農業領域。雖然我國的農用無人機技術起步較晚，但隨著科技力量的不斷投入，近年來我國農用植保無人機的研究也步入了新的發展階段，機型越來越多，應用範圍越來越廣，技術研究越來越深入，推廣速度也越來越快。目前國內無人機企業已近400家，從事植保無人機研發與生產的企業也越來越多並呈快速增長趨勢，主要以單旋翼無人機和多旋翼無人機為主。
農用植保無人機研究趨勢成熟穩定安全的移動端操作平臺。隨著植保無人機技術的不斷開拓和發展，已經走入了智慧化的時代，植保無人機企業將產品與移動端結合的智 能 化 操 控 模 式 顯 得 尤 為 重 要。通 過 手 機APP操作平臺來操控植保無人機，可實現上升懸停、航線規劃、自主飛行、GPS跟隨及虛擬搖杆操作等功能，同時解決無人機無法感知和避開障礙物的智慧問題正是手機APP操作平臺發展的方向。研發高穩定性、高可靠性農用植保無人機自主飛行控制系統，搭建更加成熟穩定安全的移動端操作平臺，是植保無人機發展的重中之重。
精准施藥技術。近年來，為提高農藥有效利用率、減少作物農藥殘留危害和保護施藥地區周邊的環境，精准施藥技術成為研究熱點。改進更好變數噴藥控制方式，將地理資訊系統與航空遙感技術相結合。目前，開發高效的航空遙感系統成為一種新趨勢，無人機搭載遙感系統可以通過核心技術產生的精確空間圖像對大田作物的營養狀況、長勢狀況及病蟲害的狀況進行分析。針對霧滴沉積、飄移、分佈均勻性監測及霧滴影像處理系統等先進感測器的開發與使用，國外在此類研究上已有較為先進的成果，我國科研人員對此類感測器和技術也展開了研究。
農業航空植保靜電超低容量施藥技術。由於傳統噴霧技術只有 25% ～ 50% 的藥液附著在作物上，並且霧滴飄移嚴重，使用靜電噴霧能有效增加藥液的附著率，減少飄移，將藥液的有效利用率大幅度提高。同時，由於控制了飄移量，可降低對周圍環境和土地的污染。在航空靜電施藥技術的研究中，國外較我國起步早，已有了較為先進的技術成果。目前，國內在無人直升機靜電噴霧技術方面的應用研究還較少，隨著技術的不斷發展和環境壓力的不斷增大，靜電噴霧勢必在農用植保機上應用更加廣泛。
植保無人機噴杆振動特性研究。影響植保無人機作業品質的 3 個重要評價指標是霧滴的飄移性、沉降量及分佈均勻性，國內外學者對植保無人機進行研究的首要目標是提高其作業品質。參考大量文獻可知，目前從事植保無人機研究的相關學者大多側重對航空施藥技術、作業參數、噴霧系統、航空噴藥關鍵部件，特別是噴嘴的研究。噴杆作為植保無人機的施藥關鍵部件，至今很少有人對其在噴霧作業過程中因振動問題產生的影響進行研究。目前，國內外對噴杆技術的研究主要在以下 4 個方面: ①噴杆與噴霧均勻性關係的研究。②噴杆結構動力學研究。③噴杆運動學與控制理論研究。④噴霧機田間路面譜研究。
高載品質、高效率、長航時。目前，植保無人機普遍存在的不足就是承載品質小，一般為 30 ～ 40kg，航時較短，一般為 15 ～ 30min。隨著單位面積噴灑收入的提升及土地流轉的增加，高載藥量、高效率、長航時無人機的需求度會逐步顯現出來。載藥量越多，飛行時間越長，可大大提高無人機的作業效率，因此高載品質、高效率、長航時的中小型無人機將是今後的發展趨勢。
通過分析國內外植保無人機施藥技術與施藥裝備的研究現狀，總體上可以看出國內外無人機施藥領域的研究均取得了進步並在持續發展。隨著無人機低空施藥技術的不斷發展，植保無人機已經成為防治病蟲草害的主要手段。為了實現植保領域高效、環保、快捷、安全的作業要求，無人機施藥技術必將得到快速發展。雖然我國的植保無人機施藥技術仍處於起步階段，但隨著資金的不斷投入與科技的不斷發展，植保無人機將會得到廣泛應用，從而大幅提高病蟲害的防治效率，促進現代農業的可持續發展。
農用植保無人機應用現狀從世界範圍來看，美國、日本的植保無人機技術較發達，處於世界領先水準。除此之外，還有澳大利亞、加拿大、俄羅斯、巴西、韓國等國家。這些國家無論是在機械設備，藥劑及智慧化設備的研發上，還是在先進的植保技術方面，都給我國提供了大量的可借鑒經驗。日本是無人機飛防最成熟的國家，從 20 世紀 90年代起，日本在大田作物、果樹和蔬菜的病蟲害防治上開始應用無人直升機，且小型地面噴霧機具和單旋翼植保無人機的使用度較高。
早在20世紀50年代後期，我國就開始對無人機進行了研究; 從60年代中後期開始，逐漸展開了對無人機的研製工作。前期在國家投入研製經費的情況下，首先在軍事領域進行了無人機的研究，在取得了一定技術成果的基礎上，無人機的研究開始涉足農業領域。雖然我國的農用無人機技術起步較晚，但隨著科技力量的不斷投入，近年來我國農用植保無人機的研究也步入了新的發展階段，機型越來越多，應用範圍越來越廣，技術研究越來越深入，推廣速度也越來越快。目前國內無人機企業已近400家，從事植保無人機研發與生產的企業也越來越多並呈快速增長趨勢，主要以單旋翼無人機和多旋翼無人機為主。
農用植保無人機研究趨勢成熟穩定安全的移動端操作平臺。隨著植保無人機技術的不斷開拓和發展，已經走入了智慧化的時代，植保無人機企業將產品與移動端結合的智 能 化 操 控 模 式 顯 得 尤 為 重 要。通 過 手 機APP操作平臺來操控植保無人機，可實現上升懸停、航線規劃、自主飛行、GPS跟隨及虛擬搖杆操作等功能，同時解決無人機無法感知和避開障礙物的智慧問題正是手機APP操作平臺發展的方向。研發高穩定性、高可靠性農用植保無人機自主飛行控制系統，搭建更加成熟穩定安全的移動端操作平臺，是植保無人機發展的重中之重。
精准施藥技術。近年來，為提高農藥有效利用率、減少作物農藥殘留危害和保護施藥地區周邊的環境，精准施藥技術成為研究熱點。改進更好變數噴藥控制方式，將地理資訊系統與航空遙感技術相結合。目前，開發高效的航空遙感系統成為一種新趨勢，無人機搭載遙感系統可以通過核心技術產生的精確空間圖像對大田作物的營養狀況、長勢狀況及病蟲害的狀況進行分析。針對霧滴沉積、飄移、分佈均勻性監測及霧滴影像處理系統等先進感測器的開發與使用，國外在此類研究上已有較為先進的成果，我國科研人員對此類感測器和技術也展開了研究。
農業航空植保靜電超低容量施藥技術。由於傳統噴霧技術只有 25% ～ 50% 的藥液附著在作物上，並且霧滴飄移嚴重，使用靜電噴霧能有效增加藥液的附著率，減少飄移，將藥液的有效利用率大幅度提高。同時，由於控制了飄移量，可降低對周圍環境和土地的污染。在航空靜電施藥技術的研究中，國外較我國起步早，已有了較為先進的技術成果。目前，國內在無人直升機靜電噴霧技術方面的應用研究還較少，隨著技術的不斷發展和環境壓力的不斷增大，靜電噴霧勢必在農用植保機上應用更加廣泛。
植保無人機噴杆振動特性研究。影響植保無人機作業品質的 3 個重要評價指標是霧滴的飄移性、沉降量及分佈均勻性，國內外學者對植保無人機進行研究的首要目標是提高其作業品質。參考大量文獻可知，目前從事植保無人機研究的相關學者大多側重對航空施藥技術、作業參數、噴霧系統、航空噴藥關鍵部件，特別是噴嘴的研究。噴杆作為植保無人機的施藥關鍵部件，至今很少有人對其在噴霧作業過程中因振動問題產生的影響進行研究。目前，國內外對噴杆技術的研究主要在以下 4 個方面: ①噴杆與噴霧均勻性關係的研究。②噴杆結構動力學研究。③噴杆運動學與控制理論研究。④噴霧機田間路面譜研究。
高載品質、高效率、長航時。目前，植保無人機普遍存在的不足就是承載品質小，一般為 30 ～ 40kg，航時較短，一般為 15 ～ 30min。隨著單位面積噴灑收入的提升及土地流轉的增加，高載藥量、高效率、長航時無人機的需求度會逐步顯現出來。載藥量越多，飛行時間越長，可大大提高無人機的作業效率，因此高載品質、高效率、長航時的中小型無人機將是今後的發展趨勢。
通過分析國內外植保無人機施藥技術與施藥裝備的研究現狀，總體上可以看出國內外無人機施藥領域的研究均取得了進步並在持續發展。隨著無人機低空施藥技術的不斷發展，植保無人機已經成為防治病蟲草害的主要手段。為了實現植保領域高效、環保、快捷、安全的作業要求，無人機施藥技術必將得到快速發展。雖然我國的植保無人機施藥技術仍處於起步階段，但隨著資金的不斷投入與科技的不斷發展，植保無人機將會得到廣泛應用，從而大幅提高病蟲害的防治效率，促進現代農業的可持續發展。