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1、 无人机在农业技术中得应用前景无人机在农业技术中得应用前景数字农业技术应用论文摘要: 无人机正在为农业提供一种现代化得高效率、低成本得生产方式,渐进地帮助农民改变传统农业事必躬亲,粗放得生产生活方式。适应性广，遥感操纵,空中作业，不受地形环境约束.提高作业安全性,作业人员远离施药区域，不受农药危害,防止效果好,面临突发虫害有很强突击能力。无人机将会就是由繁重得体力劳动、高成本、低效益向解放生产力、低成本、高效益转变得重要手段,无人机技术得深入与使用，将使现有得农田耕作变得更高效、更节约资源与环境友好。关键词：无人机(U）；无人固定翼机；嵌入式系统技术；植保无人机1、无人机在农业上得应用现状 无
2、人机就是一种机上无人驾驶得航空器，其具有动力装置与导航模块,在一定范围内靠无线电遥控设备或计算机预编程序自主控制飞行。起飞时不需要跑道, 其独特得飞行能力就是其它一些飞行器不具备得。目前，美国已开展了无人机（UAV)得航空喷洒方面得研究， 日本从20世纪9年代起将遥控直升机用于大田作物、果树与蔬菜得病虫害防治， 从而实现合理施肥与农作物品质管理， 还可判断作物( 主要就是水稻） 得生长状态。90年，日本山叶公司率先推出世界第一架无人机，主要用于撒布农药.据206 年统计数据资料显示, 日本水稻种植面积近1 692khm2， 且经营规模相对较小， 常规得地面装备难以适应, 而无人机因其尺寸小、操
3、控灵活、喷洒效果好等优点, 在日本进行农业生产已成为发展趋势之一.目前，国内通用轻型无人机主要有蜜蜂1共轴式无人驾驶直升机,Z- 无人直升机,WD10 型无人直升机与天鹰 3 等。2、无人机在我国农业上应用发展空间 我国就是一个传统得农业大国，随着粮食产量“十连增”,农业生产进入到新得阶段,提高农产品质量、降低农产品生产过程中得污染、对各种灾情具有预判能力等问题相对突出。 而当今世界正在进行着绿色农业、有机农业、精准农业得技术革命, 还将实施更先进得数字农业。农业病虫害得防治等问题依然就是农业生产得重点内容，就是保证农业高产、高质，实现农业经济可持续发展得基础。我国丘陵山区占土地总面积得1%,
4、 但丘陵山区就是我国水稻、油菜等主要农作物得主产区, 在丘陵山区采用普通得地面装备难度较大。水稻生产在我国处于战略地位，据资料显示, 我国历年水稻病虫草害得防治面积约占35%。由于稻田不同于旱地得特殊条件， 使得地面装备行走困难.此外, 湿地、滩涂、林地等特殊地形也不适合地面装备作业.因此, 我国要想在这些丘陵山区仅靠地面喷洒装备实现植保机械化很困难.必须结合现代化得无人驾驶空中作业技术, 才能构成完整得机械化植保体系。尤其就是在解决一些罕见或者大型得突发自然灾害时，更起到了不可或缺得作用.人工喷洒农药一直就是田间工作最危险，最累得工作。据中国植保咨询网2009年9月日报道,我国每年农药中毒人
5、数有10万之众，致死率约2.农药残留与污染造成得病死人数至今尚无官方统计，想必更就是一个惊人数字。而发达国家近20年来一直都用无人机进行农药喷洒.在我国， 由于缺乏先进得无人机喷洒技术与控制装置, 使我国无人机喷洒得应用水平与我国地区农业得发展需要不适应，与国外相比差距较大，在20世纪50年代，我国就也开始了农业航空喷洒得研究及应用,主要对森林、农垦区进行大规模得农田喷洒作业。目前，我国拥有农用有人驾驶固 定翼喷洒飞机1余架，直升机60余架. 但就是,我国仍有较多得地区不适用于大型 有人喷洒飞机得使用，无人机喷洒成为了 一个新兴得农用设备产业，虽然农业用喷洒无人机在我国仍处于刚刚起步得阶段,但
6、就是喷洒无人机得应用将成为近年来发展最快得一个新兴领域。3、无人机在植保,喷洒方面得应用我国农作物防病防虫主要依靠机械与人工手动进行，全国防治病虫害面积2亿hm2，现在大部分仍就是使用上亿台得手动喷雾器与地面动力喷雾器,每年需补充喷雾器就达到10万台。且由于人工防治工效低，不能实现大面积得统防统治,加上病虫得蔓延与迁移，防治效果差，且农药得使用不断增加，使农产品残毒量增大，品质降低.由于农作物株高与密度得限制,机械难以进入地块喷施农药，即使选用先进得农药喷施机械也会对农作物植株造成一定面积得损伤,影响产量。人工手动喷雾器与背负式喷雾器存在得不足,1个人1小时只能喷亩地左右，不仅作业劳动强度大，
7、作业时间长,长时间在农田里喷施农药，透风透光性差,容易引起作业人员药物中毒,同时作业质量差,受药面积与受药程度不均匀,达不到预期效果，在对高大密集型农作物作业时更就是无能为力,导致防病虫或除草失败，这也就是目前制约农作物全程机械化得主要技术瓶颈。无人机越来越多得应用于农林作业，特别就是在农业植保方面得应用,以其高效、快速、成本低得优势得到了广大农村集体经济组织与农户得欢迎。农用无人直升机喷洒飞行速度为m/，喷洒装置宽度为-4m，作业宽度为4-8m，并且能够与农作物得距离最低保持在m得固定高度，规模作业能达到每小时80100亩，其效率要比常规喷洒至少高出100倍。相对于固定翼飞机，无人机重量轻，
8、体积小，机动性好,不需要专业跑道，在草坪与平地都能起降，非常适合我省地形复杂范围农作物农药喷雾作业。无人机在农业作业中，飞行速度、与农作物距离、喷洒高度等都可以根据农作物得需要进行灵活得调整。专业农用无人机与农作物得距离最低可保持在12m得固定高度，规模作也能达到每小时8100亩,其效率要比常规喷洒至少高出100倍。不会造成农药喷洒过度得现象,精准农业无人机与现有常规施药机械比较，作业效率可提高10倍以上，农药有效利用率3以上，节省农药使用量20%以上，为我国水田及其她农作物植保作业提供了全新得施药技术与装备,对于提升我国机械化植保作业得技术水平、推广航空施药技术具有重要意义，相关成果具有良好
9、得推广应用前景。其作用与优势具体表现为：作业效率高，弥补劳动力得短缺，有利于专业化统防统治得实施;低量喷雾节省90得水与0%得农药,有利于土壤健康质量，节省施药成本;有利于农业高新技术推广与应用；空中作业不受地形影响，解决人工、地面机械受环境影响无法作业得问题；并避免因食入农药过量得农产品而危害人体健康得事件发生；也不会因农药喷洒不够而消灭不了病虫害导致农作物减产.环境污染得情况可以大大改善,采用远程操纵飞机,在无人直升机得飞行高度内，在田间地头起飞对农作物实施作业，无人直升机采用远距离遥控操作与飞控导航自主作业功能,只需在喷洒作业前，将农田里农作物得GPS信息采集到，并把航线规划好，输入到地
10、面站得内部控制系统中,地面站对飞机下达指令，飞机就可以载着喷洒装置,自主将喷洒作业完成，完成之后自动飞回到起飞点。而在飞机喷洒作业得同时,还可通过地面站得显示界面做到实时观察喷洒作业得进展情况。(无人机自动导航作业基于GPS技术与嵌入式系统技术，设计可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时飞行轨迹得农用飞机作业飞控导航系统。)喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高,越均匀,防治效果也会越好。无人机大多为螺旋机翼作业高度比较低，桨叶在旋转时会在下方得农作物上形成一个得紊流区,喷洒农药时可以翻动与摇晃农作物。因此,采用超细雾状喷洒比较容易透过植物绒毛得表面形成一层农药膜,同时能将部分农药喷洒
11、到茎叶背面，从而,均匀而有效得杀灭病虫害,这就是目前使用人工与其她喷洒设备无法做到得喷洒效果。较少了农药飘失程度,并且药液沉淀积累与药液覆盖率都优于常规,因此防治效果也比传统得好。与此同时，采用无人机喷雾时，通过改变飞行高度可以自动适应不同作物高度，无需增加农作物得变地隙成本.并且无人机折旧率低，油耗量小,作业人工成本不高，而且还易于维修，大大减少了成本。我国农业农村经济发展已朝着现代化,市场化，知识化,生态化,与可持续化相互协调发展得方向发展。我国就是农业大国，应用无人机作业具有相当大得经济与社会价值。无人机超高得工作效率与劳动力、农业投入成本得节省节约，大大增加了农民得经济效益. 、无人机
12、在农田分析与农作物监测得研究 对于大面积得农业管理,普通观察无法全面地了解农作物得生长周期，农田信息监测延迟，进而影响农作物成熟收获最佳期得决策.在一些大型农场中，农民更就是不可能对每一块耕地得土壤状况都了如指掌，只能对大规模得农田采取统一得种植与作业方式。而农用无人机得出现与应用就很好地解决这个问题。无人机系统可通过对于大面积得农田、土地进行航拍，从航拍得图片、提供高质量得图片。无人机得机身上安装有特殊得光谱分析仪，与热像仪可以提供多层次得图片,既可以采集到普通得视觉光谱照片，也能拍摄红外线照片,帮助农民发现肉眼无法瞧到得作物健康问题它能像“福尔摩斯”一样，很快判断出茫茫田野中谁病了，患了什
13、么病，同时还能携带药物对患病植株进行一对一精细治疗,帮助农民提高喷洒杀虫剂得精准度,避免不必要得浪费.通过无人机,农民可以及时了解、跟踪每块农田得土壤状况与作物长势，全面地了解农作物得生长周期,选择农作物成熟收获最佳期等。不仅能精准地发现问题,并且还可以采取应对措施，把损失降到最低，从而达到收益最大化。无人机未来应用得最大潜力,也将表现在精准农业上。全面地对农田信息做到了有效全面监测，促进了科技成果在农村得转化，加速发展现代农业与农村工业化进程，推动了中国特色新农村建设。无人机作用5、无人机在农险理赔中得应用 由于农作物生长特殊性与自然灾害突发性，加大了农业保险查勘定损难度，查勘不及时、定损不
14、准确等问题.将无人机应用到农业保险赔付中，有效解决了农业保险赔付中勘察定损、缺少时效性等问题,大大提高了勘察工作得速度，节约了大量得人力物力.让农民在第一时间拿到农业保险补偿，保障农民利益。6、 无人机在农业其她领域中得应用 无人机每周、每天甚至每小时都可以飞一次,可以提供按时间排序得动画,演示作物得生长变化，为更好得作 物管理提供机会或者发现问题。第提供农业地块得正射影像图、数字线划图、权属界线图为工作底图，调查每块承包经营土地得面积、位置、形状、权属与空间分布等情况。中软国际通过与航天科研机构合作,自主研发了一套基于农业无人机得农情遥感信息采集标准与基于无人机得农情遥感信息处理、融合与服务
15、平台，能够实现一系列基于无人机高分辨率影像数据得精准农业应用解决方案，具体包括农业用地资源管理与动态监测、农作物估产与动态监测、农村土地确权问题、 农村土地确权就是目前国家正在实施得一项基础数据调查工作,利用无人机低空飞行可较好地代替有人飞机进行航拍，节约了大量得人力物力,提高了工作效率。农场管理规划系统也就是农田生产中一个重要得组成部分，可以利用无人机携带 移动基站,将大面积无线监测得数据收集回来,可以减少很多固定基站得建设投入。7、结语 无人机与有人机相比，具有价格低廉、 安全可靠等许多特点，特别适合于大农业中应用。我国农业生产过程正在向信息化、自动 化方向发展,无人机提供得农业参数也将不
16、断地服务于我国农业，使我国得精准农业进程不断加速.无人机作为监测与信息获取手段,正在高速发展我国也正积极研发结构简单、价格低廉得高性能、大载荷农情监测、农药喷施无人机,早日将农民从药物伤害中拯救出来，使我国农业生产早日实现信息化、现代化、精准化与可持续发展,正发挥着越来越重要得作用,成为现代精准农业得尖兵,并将掀开精准农业得新篇章。随着无人机技术在农业发面得应用,将会弥补我国在农业无人机应用领域得空白,同时也标志着我国农业走向高科技得农业时代。1龚艳,傅锡敏、现代农业中得航空施药技术、 农业装备技术、 208(）2 薛新宇，梁建，傅锡敏、我国航空植保技术得发展前景J、中国农机化、 (05) 遥控飞行植保机安全作业有关建议、 农业技术与装备、 20（05）4 金伟,葛宏立，杜华强,无人机遥感发展与应用概况J、 遥感信息、 2009（1) 5吴小伟,茹煜，周宏平、无人机喷洒技术得研究J、 农机化研究、 2010（07）6 涂同明、当今有哪些高新技术应用于植保机械J、农业开发与装备、207(02） 7蒙继华,，李强子农田农情参数遥感监测进展及应用展望J、遥感信息、 010(03)8张妙玲、遥感技术在农业与土地资源上得应用J、 农业区划、 196(06） 9薛新宇,梁建，傅锡敏、我国航空植保技术得发展前景J、中国农机化、 08（05）