无人直升机植保技术探究进展

《无人直升机植保技术探究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、无人直升机植保技术探究进展摘要针对我国农资市场竞争的新趋向——空中争夺战，探讨了飞行植保(直升机植保技术在病虫害防治等方面的综合应用)新兴产业的由来，介绍了国际上先进的直升机植保技术的研究现状，以及我国目前植保机械及直升机植保技术应用现状，结合国内发展趋势分析了直升机植保技术的应用前景。关键词农资竞争；无人直升机；植保技术；飞行植保中图分类号S252文献标识码A文章编号1007-5739(2013)03-0136-03当今世界普遍兴起的绿色农业、有机农业、精准农业和数字农业[1],迫切需要植保技术的变革，研发相应的绿色植保、有机植保、精准植保、数字植保和飞行植保。其中，飞行植保当是日益兴旺的

2、新兴产业。飞行植保就是用飞机防治农林业病虫草害或相关的作业，也可称为空中植保、航空植保或飞机植保技术。近年来，由于受全球气候异常、生态环境恶化等因素的影响，我国农作物病虫草害发生的面积在不断扩大，暴发性的病虫害灾难时常发生，造成了严重的后果，病虫草害防治的面积、病情和难度都在加大。以前，我国的飞机防治多采用固定翼飞机，这类飞机的起飞和着陆必须使用跑道，飞行速度快，作业效率高，但是药物漂移较多，精准度较差，容易造成农药浪费和环境污染。因此，不适应于复杂地形作业或障碍物多的作业环境以及家庭联产承包的中、小田块的病虫害防治，更不适应慢速度的超低空飞行防治作业。另外，由于病虫害的突发性（如2012年

3、东北地区暴发的玉米粘虫），一般的地面喷雾设备或人工喷洒由于效率太低，根本不能及时扑灭病虫害，同时安全性也很差。近年来，无人直升机喷雾设备的研究与应用在美国、日本、韩国等发达国家得到了快速的发展[2-4]o在我国，由于缺乏先进的无人直升机植保技术和控制装置，使我国飞行植保的应用水平不适应我国农业发展的需要，因此借鉴发达国家飞行植保发展的先进经验，结合我国现状探索符合我国国情的飞行植保发展路径实属当务之急。1飞行植保的由来在飞行植保这个新兴领域，美国、日本、韩国等发达国家走在前列。他们在器械设备研制、药剂研制、智能化装备及植保应用技术等方面为我国提供了可资借鉴的经验。1.1美国航空植保由来已久美

4、国航空植保经历了由有人驾驶直升机植保技术向无人机植保技术的过渡。20世纪中期以后，美国等发达国家逐步形成规模化的大型农场，采用专业化、现代化的生产方式。相应地，建立了以大型植保机械和航空植保为主体的病虫草害防治体系。目前，美国拥有农用飞机20多个品种9000多架（13%为农用直升机），占世界总拥有量的28%,平均2万hm2耕地就有一架农用飞机⑸，65%的农业化学处理是由飞机承担的。由于美国面积广阔，耕地集中在大规模经营的家庭农场，因此农用飞机以作业效率较高的有人驾驶固定冀飞机为主。作业项目除了包括航空播种、施肥和喷洒农药外,还拓展到人工降雨、森林灭火、空气清洁、旅游观光等方面［6］。由于无人

5、机起飞时不需要跑道，在飞行中机动灵活,生存力较强，具有其他一些飞行器不具备的独特的飞行能力。目前，美国60%以上的农药喷施是由专业的植保公司运用无人智能机械完成的。1.2日本直升机植保技术居领先地位日本直升机植保技术居领先地位，从20世纪90年代起就将无人直升机用于大田作物、果树和蔬菜的病虫害防治、施肥和品质管理上，还应用于田间监测，如判断水稻作物的田间生长状态。早在1990年，日本山叶公司就率先推出了世界第1架有效载荷为20kg的无人直升机，此种飞机主要用于撒布农药，由于其独特的优点深受农民的欢迎。据2006年资料显示，日本水稻种植面积近169.2万hm2,且经营规模相对较小。这样的生产条

6、件非常适合无人机的作业，因为机身尺寸小、重量轻、操控非常灵活、适应区域广，作业效率高、喷洒效果好。因此，日本农用无人机因其独特的优势得以快速发展，已经从1995年的307架增加到现在的2400多架，仅YAMAHA用于农林业方面的无人机的氓MAX”系列就有1200架以上，RMAX无人直升机可喷洒农药7-10hm2/h,一架RMAX每天可喷洒农药80hm2,而且节水省药非常明显，1hm2稻田仅用农药1L,用水7Lo可以说，在日本这种无人直升机播种、耕作、施肥、喷洒农药、病虫害防治等无所不能。日本无人机的防治面积从1997年的20万hm2增加到2005年的60万hm2,年均增长20.1%,已经超过

7、了有人驾驶直升机的防治面积。目前，日本国内水稻种植总面积的45%都靠无人直升机来进行病虫害防治［7］。日本总约533.33万hm2农田常年保持近3000架无人直升机作业。日本还重视飞行人才的培养，已经取得执照的操控人员（飞手）达到6000多人。因此，在日本采用无人机进行农业生产已成为现代化农业发展趋势之一［8］。1.3韩国飞行植保快速发展农用无人直升机于2003年首次引进韩国，其后，每年都在增加数量，目前全国