農(nóng)業(yè)植保無人機前景報告

農(nóng)業(yè)植保無人機資料1。國內農(nóng)植現(xiàn)狀1022％人口的糧食問202348559460165336占全國糧食種植面積60使得地面機具無法下田.長期以來，水田和高稈作物的病蟲害防治只能依靠手動噴霧器和背噴灑成為我國糧生產(chǎn)過程中勞動強度最高、作業(yè)次數(shù)最多,勞動力消耗量最大的環(huán)節(jié)，隨著力的日益短缺、勞動力本錢不斷攀升,農(nóng)作物病蟲害防治已成為目前制約我國主要糧食生產(chǎn)的主要瓶頸.30％60％以上的小規(guī)模種植模式,大型地面施藥機具難以適應其病蟲害防重要的意義：1。1本工程爭論內容符合《國家中長期科學和技術進展規(guī)劃綱要〔2023--2023年)》重點支持方向；符合“全國增千億斤糧食生產(chǎn)力氣規(guī)劃”和“糧食豐產(chǎn)工程”的要求；符合中心的意見”精神;符合我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進展的需求。無人機施藥技術裝備與效勞體系爭論是《綱要》農(nóng)業(yè)領域重點進展方向。符合多功能農(nóng)業(yè)裝備與設施優(yōu)先主題中定位變量作業(yè)智能機械;符合環(huán)保型肥料、農(nóng)藥創(chuàng)制和生態(tài)農(nóng)業(yè)優(yōu)先主題中高效安全的有害生物綜合防治技術作業(yè)和治理技術系統(tǒng).貫徹落實中心一號文件關于農(nóng)業(yè)機械化與現(xiàn)代化的精神，把保障國家糧食安全作為首要任務,把提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率作為主要目標，把農(nóng)機農(nóng)藝結合作為根本要求,促進水田、玉米等高稈作物機械化防治水平，構建精準、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全的無人機施藥技術效勞體系.是突發(fā)性大面積病蟲害防控的有力手段隨著全球氣候變化，突發(fā)性大面積的病蟲害發(fā)生頻繁，嚴峻危害了我國糧食安全和農(nóng)20234821572023利，僅這次玉米黏蟲發(fā)生面積近5000萬畝，占全國玉米播種面積的9。72%，其中嚴峻發(fā)生面積650萬畝，占到全國播種面積的1.26%，這類突發(fā)性大面積的病蟲害已經(jīng)嚴峻國家糧食安全，破壞農(nóng)業(yè)可持續(xù)進展.無人機施藥作業(yè)效率高，較常規(guī)機具可提高100～1505～8/畝，僅為常規(guī)作業(yè)的1/2～1/3。高效、低本錢的無人機施藥技術為解決了突發(fā)性大面積病蟲害防控難題供給了全的技術與裝備.是我國土地經(jīng)營模式的必定選擇我國規(guī)模化的土地資源缺乏，僅占耕地面積30％左右，主要集中在北方東北平原、西北、華北平原。而在南方，有著占總種植面積60％以上的小規(guī)模種植土地，土地地貌簡潔,民房耕地交織，經(jīng)營模式以一家一戶的聯(lián)產(chǎn)承包責任制為主,土地的分散經(jīng)營、小塊經(jīng)營,使得耕地規(guī)模小、田塊分散、作物品種布局不一,作物長勢不一，包括固定翼飛機在內的大決制約我國南方分散經(jīng)營模式下，病蟲害機械化防治的瓶頸問題,是我國土地經(jīng)營模式下的必定選擇。2、需求分析大，農(nóng)業(yè)進展面臨的風險和不確定性明顯上升.加快精準高效病蟲害防治技術與裝備研發(fā),確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定的任務更加困難.開展高效低污染安全的無人機施藥技術裝備與效勞體系力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)進展的國家戰(zhàn)略需求。農(nóng)業(yè)勞動力短缺的必定需求勞動力本錢不斷攀升.據(jù)調查，96％的農(nóng)民認為施藥作業(yè)是最繁重的田間勞動。因此，迫切隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐不斷往前推動,要求用現(xiàn)代的物質裝備來改造農(nóng)業(yè),普遍實現(xiàn)了機械化和自動化以及信息化，科技在農(nóng)業(yè)進步中的作用越來越凸顯，推動農(nóng)業(yè)由粗放型向集約型轉變。型航空施藥技術與裝備的應用，恰恰表達了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求,真正做到勞動力投入少，解決的轉型有著樂觀意義.病蟲害專業(yè)化防治的必定需求現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉型已進入的進展階段變，急需進展防治農(nóng)作物病蟲害的專業(yè)化施藥隊伍，如各地消滅的“機防隊”和“施藥專業(yè)戶”等。但施藥專業(yè)戶的施藥設備多為人力攜帶的背負噴霧機具,單臺施藥設備一天防治面積在1～20畝〔視操作人員、地塊和作物種類而定〕,機具品種單一、工作效率低，不能滿足不同作物、不同規(guī)模的病蟲草害防治快速防治的需求，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需求不符。有作業(yè)效率高,突擊力氣強，機動性好，適應性強等優(yōu)點。滿足專業(yè)化防治對精準、高效施藥技術與裝備迫切需求，適于消滅爆發(fā)性病蟲害，符合“統(tǒng)防統(tǒng)治“理念，對加速手動藥械是我國從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型升級的重要標志。施藥裝備市場競爭力的需求目前我國農(nóng)業(yè)科技和物質裝備水平還不高,農(nóng)業(yè)科技研發(fā)和創(chuàng)力氣不強48%70~8目前，與國外興盛國家相比，我國植保機械產(chǎn)業(yè)的爭論根底比較薄弱，植保機械行業(yè)240余家生產(chǎn)企業(yè)中,多數(shù)企業(yè)規(guī)模小，技術力氣缺乏，產(chǎn)品技術含量較低，缺乏核心競爭力，制約了我國植保機械產(chǎn)業(yè)的進展。型無人機施藥技術裝備,是在傳統(tǒng)植保裝備的根底上，GPS導航技術、數(shù)字信息機械領域的自主創(chuàng)力氣,增加產(chǎn)品核心競爭力和農(nóng)業(yè)抗風險力氣具有樂觀的促進作用。農(nóng)業(yè)可持續(xù)進展的必定需求我國的農(nóng)藥生產(chǎn)已取得長足進展,但因施藥技術和施藥設備落后，各地仍沿用粗放的施藥方式,大霧滴大容量噴淋式噴霧等落后的施藥技術和設備盛行，農(nóng)藥有效利用率有的缺乏30％，每年噴灑出去農(nóng)藥制劑有70%~80%流失到環(huán)境中，不僅鋪張大量資源,還造成環(huán)境污染GPS幅的準確對接，極大地提高了我國航空植保作業(yè)的質量，可把農(nóng)藥有效利用率提高到35％以上；通過本工程的實施，實現(xiàn)農(nóng)藥的減量、準確、高效、合理的使用，降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染，提高農(nóng)產(chǎn)品品質，符合“建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，進展循環(huán)經(jīng)濟，高效利用資源,保護生態(tài)環(huán)境”的政策，也符合“減量化、再利用、再循環(huán)”的循環(huán)經(jīng)濟實際操作原則，是建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型可持續(xù)農(nóng)業(yè)的技術支撐。3。工程實施產(chǎn)生的重大經(jīng)濟、社會效益3.1。經(jīng)濟效益分析100500/天,而且航空施藥承受低空低量施藥技術,可節(jié)約農(nóng)藥20％果，為國家挽回巨大的糧食損失，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益.3。2社會效益分析農(nóng)作物病蟲害防治是勞動強度最大的田間治理工程。隨著我國人口老齡化,農(nóng)業(yè)勞動力可以緩解農(nóng)業(yè)施藥作業(yè)勞動力短缺與農(nóng)業(yè)進展之間的沖突.探究規(guī)?；?、社會化無人機航空病蟲害防治的區(qū)域經(jīng)營模式,以及植保、農(nóng)機等多部門聯(lián)合的無人機航空病蟲害防治技術與裝備推廣機制,最終提出包括技術推廣、技術指導、規(guī)?；瘧玫臒o人機航空施藥裝備推廣使用體系，構建完善的型效勞體系，加速我國農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化轉型。社會效益。二、工程目標及主要任務1.戰(zhàn)略目標本工程依據(jù)國家對經(jīng)濟和社會進展規(guī)劃中對主要農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治術落后、農(nóng)藥有效利用率低、施藥效率低、勞動量消耗巨大、高效施藥機械缺乏等關鍵問題,開展農(nóng)業(yè)輕型無人機施藥技術裝備與效勞體系爭論效穩(wěn)定的施藥搭載平臺技術、施藥作業(yè)過程自動把握技術、精準施藥技術等核心技術,切實提高農(nóng)藥的有效利用率、削減農(nóng)藥使用量,解放勞動力，降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染，實現(xiàn)施藥的精量化、機械化、自動化和安全化。通過工程實施，全面提升我國植保技術與裝備，特別農(nóng)業(yè)的建設供給必要的技術支撐和保障。2。具體任務指標〔1)突破無人駕駛輕型農(nóng)用直升機平臺技術；完成無人駕駛輕型農(nóng)用直升機平臺與施藥裝備;5％，具備自動駕駛與傻瓜式操控功能；完成航空施藥型制劑研發(fā)；3。工程爭論開發(fā)的重點3.1農(nóng)業(yè)航空作業(yè)相對地面機具作業(yè)而言有著更簡潔的農(nóng)藥沉積與飄移規(guī)律，從標靶上飄移的農(nóng)藥，不能真正發(fā)揮防治病蟲草害的作用，反而會導致鋪張農(nóng)藥、降低防治效果,增加防果，對人類、動物和植物產(chǎn)生不良的影響。為降低農(nóng)藥漂移，針對不同的無人機平臺，爭論機身下方藥液霧滴在氣流場中的運動狀況，分析環(huán)境因素〔溫度、風速、風向等、施藥量、作業(yè)速度等因子與藥液飄移距離、飄移量的簡潔關系,評估施藥安全性，制定措施，減少農(nóng)藥對生態(tài)的污染.3。2精準施藥把握系統(tǒng)爭論我國的無人機平臺,爭論設計開發(fā)型的精準施藥系統(tǒng)與GPS定點施藥、自動導航、高效自主作業(yè)，避開施藥過程中重噴漏噴現(xiàn)象，解決施藥操控問題。功率安排等模塊化設計，實現(xiàn)施藥裝備遠程變量把握與工作參數(shù)遙測反響等功能。3。3使用C語言和MATLABGPSGIS功能.3。4高空、高速、長遙控距離的特點，而農(nóng)業(yè)航空施藥作業(yè)要求無人機低空、低速、平穩(wěn)飛行，加之作業(yè)周期內使用頻繁,操作人員素養(yǎng)參差不齊，還需要解決無人機耐用性、操作簡易性及經(jīng)濟性的問題。本課題針對目前我國的無人機平臺,從低空穩(wěn)定性把握、傻瓜化操控、機的應用于農(nóng)業(yè)植保.無人機超低空飛行，首先，由于地面反彈氣流的存在，使得旋翼下方氣流混亂，氣壓高度計數(shù)值波動猛烈，目前我國的無人機平臺，多數(shù)存在低空把握盲區(qū)；其次，GPS衛(wèi)星定位信號也會隨著地面溫度、云層變化、氣流流淌等因素產(chǎn)生整體漂移.本課題的爭論改造.3.524108方向把握姿勢調整，人工培訓僅無人機操作上就需要經(jīng)受軟件模擬——航模練習——真機操控33飛機農(nóng)業(yè)作業(yè)人員素養(yǎng)參差不齊，無法在短時間內到達專業(yè)人員水平。因此,本課題針對以間作業(yè)的靈敏性和工作效率。3。6型航空施藥藥劑爭論5m10％—20％三、相關領域國內外技術現(xiàn)狀、進展趨勢及國內現(xiàn)有工作根底1.國內外技術進展趨勢與現(xiàn)狀、專利等學問產(chǎn)權及相關技術標準狀況分析1。1。國外農(nóng)業(yè)航空現(xiàn)狀及趨勢是農(nóng)業(yè)航空效勞最主要的作業(yè)工程相關標準健全，農(nóng)業(yè)航空作業(yè)比重大。1.1.1美國航空施藥作業(yè)標準齊全，相關的法律法規(guī)健全，航空施藥設備、部件系列完善,能適合不同作業(yè)要求,年航空施藥面積達3400萬公頃，占總耕地面積的25%以上，其中水稻施藥作業(yè)100括全球定位系統(tǒng)GPSGIS(RS空技術水平,必將進一步加大農(nóng)業(yè)航空在其農(nóng)業(yè)領域的應用比重。47025396。338％。防治面積從1997202023的96.3的無人機，以YAMAHARMAX7-10公頃，一架RMAX灑農(nóng)藥80公頃.承受農(nóng)用無人駕駛輕型直升飛機進展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已成為進展趨勢之一制劑方面，日本有水稻、小麥、玉米作物專用的無人機噴灑農(nóng)藥制劑,目前在冊登記的專用1501。1。2農(nóng)業(yè)航空呈現(xiàn)不同的進展模式33．64000h，1‰.全6040〔203架，其中美國8000多架，俄羅斯12。4億hm217%3別到達1hm2、7000hm2180hm2453539％。2023多家，農(nóng)用飛機近萬架〔實際在用的飛機4000〕202320〔NAAA〕供給的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中，25%都是承受空中作業(yè)完成的，主要是谷物生產(chǎn)和病蟲害防1.1.3具有完善的航空施藥技術裝備與效勞體系不斷擴大，裝備品種多，科技含量高,效勞領域廣，航空作業(yè)質量標準具體，而且農(nóng)業(yè)航空相關的法律法規(guī)齊全.植保作業(yè)的人員必需持證上崗，美國農(nóng)業(yè)飛機必需符合美國聯(lián)邦航空局〔FAA〕137部的要求。具有完善的農(nóng)業(yè)航空隊伍建設體系。美國約有1625家公司從事農(nóng)業(yè)航空作業(yè)飛行，平2。22。7500日本目前從事農(nóng)用無人機培訓的學校，僅雅馬哈在全國一共有134和個人團體共1000多個，農(nóng)場主只需要支付效勞費，除草、防蟲、防病和施肥等都由特地1.2國內農(nóng)業(yè)航空現(xiàn)狀及趨勢我國航空噴灑設備的爭論和應用在五十年月就開頭了6400墾區(qū)和農(nóng)場運用國產(chǎn)的“農(nóng)業(yè)Y5“Y13WQF型農(nóng)藥場和跑道，很難適應于南方丘陵降場地限制，適應與小規(guī)模種的丘陵山區(qū)，因此,近些年無人機施藥技術與裝備受到國家高度重視，是將來病蟲害防治的主要趨勢。2。國內現(xiàn)有工作根底很多重大成果，無人機示范與宣傳,促進了無人機施藥技術與效勞體系不斷進展與完善，科研力氣與科研平臺不斷加強。航空專業(yè)噴霧制劑爭論已經(jīng)起步.航空噴霧制劑爭論中，經(jīng)受了從懸浮劑、微乳劑、水個超低容量制劑品種在我國登記注冊。四、技術、經(jīng)濟效益、推廣應用及產(chǎn)業(yè)化前景技術效益分析在技術上,通過開展低空低量施藥技術、航空施藥飄移把握技術、飄移檢測及安全評估爭論，創(chuàng)制農(nóng)業(yè)輕型無人機施藥技術裝備，建立農(nóng)業(yè)航空施藥技術效勞體系.為水田、高桿作物病蟲防治供給技術支持,提高國家對突發(fā)性大面積病蟲害防治水平通過工程的實施，填補國內航空靜電噴霧技術及裝備的缺陷，降低農(nóng)藥使用量,提高病蟲害防治水平。通過航空噴嘴模型、飄移推想模型、航空噴灑質量評估爭論，形成我國自主航空施藥爭論體系，探究適合我國國情的航空施藥技術效勞體系，效勞于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。經(jīng)濟效益分析2。1作業(yè)經(jīng)濟效益分析單架油動無人直升飛機使用壽命按5500/905500畝/天×90=2250006元/52250006/畝=135。03200/903200畝/天×90=540006/畝5540006/畝=32.42。2202/5〔225000+54000次〕×2/畝=55.82。31000套裝備,20%的利潤計算：單架油動無人機施藥裝備，50/套,50/套×100020％=1.0單架電動無人機施藥裝備，10/套，10/套×100020％=20232。4開發(fā)的型航空超低量藥劑,每畝次依據(jù)150ml，每百毫升依據(jù)10元計算，年需求(225000+54000〕×150ml/畝次×10/100=418.52。5承受高效航空施藥，節(jié)約了用水、人工本錢;較傳統(tǒng)病蟲害防治，承受了技術，提高了防治效果，使得農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質量提高.3。社會效益提升科技裝備水平，緩解勞動力短缺沖突日益短缺、勞動力本錢不斷攀升與我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進展的沖突將越來越激化.開展型施藥技術創(chuàng)爭論和農(nóng)藥高效利用的現(xiàn)代航空施藥裝備的研發(fā),加速科技成果轉化，對提高我國施勞力投入和勞動強度，提高工作效率具有格外重要的意義。組建型效勞體系,促進向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型人機施藥裝備的最正確經(jīng)濟規(guī)模與需求主體的經(jīng)營特征,探究規(guī)?；⑸鐣療o人機航空病蟲體系，構建完善的型效勞體系,加速我國農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化轉型.3。3提高糧食品質,保證糧食安全業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。推廣使用型航空施藥裝備,提高農(nóng)藥有效利用率，削減農(nóng)藥使用量，把握和逐步降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染,提高農(nóng)產(chǎn)品、食品的安全質量水平，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)進展的必定要求.推廣應用及產(chǎn)業(yè)化前景28921028920較為簡潔。由于小型無人機無需專用起降機場，可在田間地頭起降、加油、加注藥液，削減水稻作業(yè)條件。從機具使用擔當單位看，202316。56萬個.2050204。2150〔含50〕87043833萬個，