無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的性

時(shí)間：2021年3月13日學(xué)海無涯頁碼：第1頁共4頁

無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性

摘要：無人機(jī)技術(shù)具有非常高的機(jī)動(dòng)性，其搭載的傳感器也可對

農(nóng)業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，而且還能拍攝高清圖像，對于農(nóng)業(yè)的精細(xì)化管理

具有非常重要的意義。本文對無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研

究，展望了無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；應(yīng)用；展望

無人機(jī)是通過無線電遙控技術(shù)和自備的程序控制裝置控制的無

人飛行器，它可利用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確定位，也可通過機(jī)械臂完成

各種不同的農(nóng)業(yè)任務(wù)，如噴灑農(nóng)藥、施肥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況的監(jiān)測、災(zāi)

情探查、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)勘察、病蟲防治等。無人機(jī)在農(nóng)業(yè)環(huán)境中具有很強(qiáng)

的適應(yīng)性，操作靈活、方便快捷，這樣也促進(jìn)無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中得到很

好的應(yīng)用。我國自從2008年開始使用無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)活動(dòng)，顯著提

高農(nóng)業(yè)管理效率，但是我國的農(nóng)用無人機(jī)還處于初級階段，未來還應(yīng)

加大使用力度。

1無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用特點(diǎn)

L1無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣

工作人員可以通過無人機(jī)遙感技術(shù)對農(nóng)田進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，利用

無人機(jī)的高清數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、熱像儀以及各種傳感器等專業(yè)的成

像設(shè)備獲得超低空高分辨率遙感圖片，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。技術(shù)

人員可以通過這些數(shù)據(jù)對農(nóng)作物的生產(chǎn)情況進(jìn)行有效的評估、產(chǎn)量預(yù)

測、自然災(zāi)害評估、農(nóng)作物病蟲防治和預(yù)警、農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測、

土地資源的測量等。無人機(jī)對于農(nóng)作物監(jiān)測可以精確到每個(gè)作物的株

高、葉面積等?，F(xiàn)在國家已經(jīng)可以通過無人機(jī)搭載高分辨率彩色多光

譜成像儀對農(nóng)田作物進(jìn)行拍攝，因?yàn)檗r(nóng)作物受到病蟲害侵襲的時(shí)候，

它的光譜特征就會發(fā)生變化，把拍到的圖片傳送到計(jì)算機(jī)或云服務(wù)器

進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，這樣就可以實(shí)施監(jiān)督雜草、及時(shí)灌溉和施肥等，還可

以對農(nóng)田周圍的土壤和水質(zhì)進(jìn)行重金屬檢測。

1.2噴灑農(nóng)藥效果較好

無人機(jī)可以在低空對農(nóng)田的農(nóng)作物進(jìn)行均勻合理的噴灑農(nóng)藥，不

會受到地形、地域的影響，而且具有很好的穩(wěn)定性。無人機(jī)操作不會

受到溫度的影響，不管是炎熱的夏天，還是寒冷的冬天，無人機(jī)都可

以根據(jù)提前設(shè)計(jì)好的航線進(jìn)行飛行。無人機(jī)噴灑農(nóng)藥時(shí)，會向下形成

一個(gè)劇烈旋轉(zhuǎn)的氣流，這個(gè)氣流會使農(nóng)作物不?；蝿?dòng)，下面的農(nóng)作物

就會出現(xiàn)紊流區(qū)域，這樣會把農(nóng)藥直接噴灑到農(nóng)作物莖葉的反面，也

會有一部分直接噴灑到根部，這是人工噴藥達(dá)不到的效果。無人機(jī)噴

灑和傳統(tǒng)的人工噴灑相比，至少可節(jié)省一半的農(nóng)藥使用量，一大半用

水，減少支出，而且也能緩解農(nóng)藥殘留對于土壤和水資源污染的問題。

另外，無人機(jī)噴灑農(nóng)藥飛行速度正常情況下是每秒3米，噴灑裝置是

3米，作業(yè)寬度是6米，而且還可以和農(nóng)作物保持上方L5米的高度,

這樣無人機(jī)噴灑農(nóng)藥的效率就比傳統(tǒng)的人工噴灑至少高100倍。無人

機(jī)技術(shù)作業(yè)噴灑農(nóng)藥也減少農(nóng)藥和工作人員的接觸，間接保證噴藥人

員的健康。

2存在問題

2.1無人機(jī)成本比較高

正常情況下，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的無人機(jī)一般分為固定翼和螺旋翼兩

種。在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中，無人機(jī)屬于特殊無人機(jī)，應(yīng)滿足耐高溫、耐高濕、

耐腐蝕的條件，而且至少有10公斤的荷載能力，還需要高強(qiáng)度持續(xù)

飛行。這樣無人機(jī)的價(jià)格就會比航拍的無人機(jī)要貴一些，電池、機(jī)翼

等的零部件的磨損比較嚴(yán)重，收回成本的周期也較長。本來無人機(jī)的

價(jià)格就比較高，再加上后期的維護(hù)成本就會讓用戶犯難。另外，雖然

無人機(jī)十分方便，但是再先進(jìn)的無人機(jī)也需要人操作。無人機(jī)技術(shù)發(fā)

展迅速，需要大量的飛防員（無人機(jī)駕駛證）。飛防員需要專業(yè)的培

訓(xùn)，但是我國農(nóng)村基本上都是中老年，對于高科技接受能力不高，這

些因素都增加了無人機(jī)的應(yīng)用成本。

2.2續(xù)航能力有待提高

正常情況下農(nóng)用無人機(jī)因?yàn)樽陨碇亓亢妥陨泶钶d農(nóng)藥的影響，續(xù)

航時(shí)間一般都在40分鐘，通訊距離根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，通訊范圍基本

在7公里左右。在無人機(jī)低負(fù)載的情況下，如果只搭載圖像采集設(shè)備,

最大的續(xù)航也就1個(gè)小時(shí)。因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)中使用的無人機(jī)基本上都需要

大范圍工作，承載能力也不高，續(xù)航時(shí)間也比較短，這樣間接影響無

人機(jī)的發(fā)展。

3無人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域未來的發(fā)展方向

3.1無人機(jī)硬件

無人機(jī)應(yīng)適合農(nóng)業(yè)應(yīng)用的不同型號，減掉多余重量，最大限度提

高工作效率、減輕天氣對于無人機(jī)的影響。使用高強(qiáng)度電池，代替對

于燃油的依賴，降低成本和機(jī)身尺寸。在飛行導(dǎo)航方面，技術(shù)人員可

以利用先進(jìn)的定位系統(tǒng)和通訊設(shè)備，提高導(dǎo)航精度，優(yōu)化無人機(jī)的飛

行算法。在續(xù)航方面，為了適應(yīng)各種環(huán)境，應(yīng)盡量使用石墨烯、太陽

能等新能源。在載荷方面，未來將出現(xiàn)更容易拆卸的裝置，實(shí)現(xiàn)載荷

的變化和更換。

3.2配套服務(wù)

國家應(yīng)建立完善的農(nóng)業(yè)無人機(jī)技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)促

進(jìn)技術(shù)升級，進(jìn)而加強(qiáng)植保無人機(jī)完全自主巡航作業(yè)的能力，提高無

人機(jī)安全作業(yè)，為未來無人機(jī)指明方向。政府還應(yīng)該集中對無人機(jī)的

田間作業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)對于無人機(jī)飛防員的資格認(rèn)證和行業(yè)監(jiān)督，

保證無人機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的使用，未來還

有很大的增長空間，政府應(yīng)該組織專人研究無人機(jī)專用的高效、低毒

的農(nóng)藥。通過無人機(jī)飛防作業(yè)，降低農(nóng)藥使用量，這樣才能降低農(nóng)藥

殘留，保護(hù)生態(tài)，促進(jìn)無人機(jī)在農(nóng)業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展?？偠灾?，生

態(tài)