1前言
中國作為農業大國，億畝基本農田，每年需要大量的農業植保作業，我國每年農藥中毒人數有10萬之眾，致死率約
20%農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無統計，想必更是一個驚人數字。植保無人機服務農業在日本、
美國等發達國家得到了快速發展，在中國無人機的需求越來越明顯。
《全國農業可持續發展規劃》中明確的“一控二減三基本”方針，即嚴格控制農業用水總量，減少化肥、農藥施用量，地膜、秸稈、畜禽糞便基本資源化利用。力爭到2020年，實現農作物化肥、農藥使用量零增長。在“一控二減”方面，無人機將發揮巨大作用。采用無人機作業，可直接節約用水量90%，減少農藥30%-50%。
農機化生產中的植保缺位不僅與當前農業生產的規模化發展趨勢不相適應。利用無人機開展施藥技術的研究仍處于初級階段。
美國：農用航空作業占耕地面積近50%
日本：農用航空作業占總耕地面積的54%
世界：農業航空平均水平為17%
中國：農用航空作業占總耕地面積不足2%
綜上所述，農用無人機有很大的發展空間，也需要更加規范的技術指導文件與之相適應。
2無人機分類
隨著社會的進步，經濟發展，無人機的使用越來越多了，應用也非常廣，涉及多個領域。無人機的應用已滲透到了社會中的各行各業。
按飛行平臺分類：
無人機按主要分為：固定翼無人機，單旋翼無人機、多旋翼無人機等。
按結構分類：
1）微型飛行器
空機重量小于7千克的無人機
2）輕型無人機
空機重量大于7千克，但小于等于116千克的無人機，且全馬力平飛中，矯正空速小于100千米/小時（55海里/小時），升限4 / 11小于3000米
3）小型無人機
空機重量小于等于5,700千克的無人機，微型和輕型無人機除外
4）大型無人機
空機重量大于5700千克的無人機
按應用分類
軍警用：偵察打擊、通信中繼、信息對抗、空中預警
專業應用：電力巡線、土地測繪、安防監控、農業植保、森林防火
商業消費：航模表演、個人航拍、商用快遞
3農用植保無人機簡介
農用植保無人機的定義，顧名思義是用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人飛機有飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。由于農用植保無人機體積小、重量輕、運輸方便、可垂直起降、飛行操控靈活，對于不同地域、不同地塊、不同作物等具有良好的適應性。因此不管在我國北方還是南方，丘陵還是平原，大地塊還是小地塊，農用植保無人機都擁有廣闊的應用前景。農用植保無人機是一種遙控式農業噴藥小飛機，機體型嬌小而功能強大，以載荷為
16公斤的電動植保無人機為例，其噴灑效率是傳統人工的30倍，每天作業300~500畝。飛機采用智能操控，操作手通過地面遙控器定位對其實施控制，其旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果好，同時遠距
離操控施藥大大提高了農藥噴灑的安全性。該飛行平臺還能通過搭載不同的任務系統，對農業病蟲害等進行實時監控、農村土地確權、農作物長勢及病蟲害的監測、施藥、授粉、施肥作業。
4農用植保無人機市場發展
目前，無人機涉及的領域是多方面的，而農用植保無人機應用更是多樣化的。農業植保無人機：遠勝人工植保，政策漸成熟催生年均400 億市場。市場政策環境逐漸成熟。農業植保無人機指用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，
通過飛控實現噴灑作業，可噴灑藥劑、種子、粉劑等。2013 年農業部出臺《關于加快推進現代植物保護體系建設的意見》，提出鼓勵有條件地區發展無人機防治病蟲害。據中國農機流通協會的調查顯示，農機合作組織、種糧大戶、家庭農場、農民合作社在消費主體中的比重正以15%的年均速度快速增長，新型農業主體的崛起，以及新形勢下農資市場的一系列變革，都在為我國農用飛機作業的發展提供了充足的有利條件。率及規避農藥中毒，促植保無人機替代人工作業。中國作為農業大國，擁有18 億畝基本農田，每年需大量的農業植保作業，而我國每年農藥中毒人數
有10 萬之眾，致死率約20%。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無統計，若統計在內，人數料將大幅上升。所以人工噴灑農藥對作業人員的危害性很大且效率低下。相反，植保無人機作業高度低，飄移少，旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，可遠距離遙控操作，噴灑作業人員避免了接近農藥的危險，噴灑作業安全。當前美國、日本等國家已廣泛使用無人機進行植保，在我國隨著農業植保無人機技術的進一步成熟，性能將進一步提高且成本下降，預計人工替代動力更強。隨著家庭農場、土地流轉、服務組織的升溫，給農用無人機的發展帶來了的機遇，農用無人機正在成為農機行業新的亮點和熱點，但在農業實際作業中還面臨很多亟待解決的問題。據參加展會同期舉辦的農用航空發展研討會的專家預計，2015年，農用航空器國內需求量將達到2000
臺，到2020年不低于10000臺，發展前景廣闊，市場潛力巨大。預計未來10~20年，無人機植保比重將持續替代，市場規模將持續膨脹發展。
5農用植保無人機的技術對比分析
1）單旋翼植保無人機的特點旋翼大，飛行穩定，抗風條件好，風場穩定，霧化效果好，下旋風力大，穿透力強，農藥可以打到農作物的根莖部位。核心部件為進口電機，構件為航空鋁材，碳纖材料，結實耐用，性能穩定飛行植保作業歷時2年多，連續植保10萬畝/次以上，無重大故障，飛行駕駛簡便易學，穩定智能的飛控系統，傻瓜式的操作模式經過簡單培訓就可上手。
2）多旋翼植保無人機的特點技術門檻低造價相對便宜能垂直起降、空中懸停航模級別的國產電機和配件抗風性能差
由于多旋翼無人機，旋翼較小，旋轉方向兩兩相反，導致風場散亂，風場覆蓋范圍小，所以為加大噴灑面積，會把噴桿加長（噴桿總長超過旋翼直徑），由于空氣動力原因，在作業時會左右搖擺，導致飛行不穩定，作業難度加大，增加摔機的風險。
3）燃油動力無人機的特點載荷大，15-120L都可以航時長，單架次作業范圍大燃料易于獲得，采用汽油混合物做燃料使用不方便，維護保養成本高（同汽車發動機）低價發動機均為兩沖程航模發動機，壽命短，發動機磨損大，多飛行200小時左右需更換發動機農業植保作業為低空低速飛行，低價發動機均為風冷，冷卻問題無法解決，一個架次飛完，發動機溫度太高，無法再次起飛，嚴重影響植保作業效率實際飛行中，操控相對麻煩，飛行前的檢驗程序很多，摔機率非常高，達到50%以上。噪音大，由于燃料是采用汽油和機油混合，不*燃燒的廢油會噴灑到農作
物上，造成農作物污染。售價高，大功率植保無人機一般售價在30-200萬整體維護較難，因采用汽油機做動力，其故障率高于電機
4）電動植保無人機的特點環保，無廢氣，不造成農田污染易于操作和維護，一般7天就可操作自如售價相對較低，普及化程度高電機壽命可達上萬小時載荷小，載荷范圍5-15L
航時短、單架次作業時間一般10-30分鐘，作業面積10-50畝/架次采用鋰電作為動力電源，外場作業需要及時為電池充電由此可見，單旋翼電動植保無人機更適用于植保作業，它具備其他多種技術優勢，市場總是優勝劣汰的，單旋翼無人機是無人機技術發展的趨勢，整個無人機的植保作業。
6技術趨勢
無人機和傳統的航空制造業產業鏈一樣，產業鏈長，涉及產業眾多，從航空機載武器裝備、機身復合材料、飛行器操縱控制、發射回收裝置、無人機整機等到無人機的應用（包括軍用和民用）。多旋翼無人機進入商業領域的后一塊拼圖是導航飛行控制系統的成熟化。多旋翼機是不穩定系統且不能完整驅動，良好的導航飛控技術對多旋翼機性能的
穩定至關重要。目前國內外具備導航飛控系統研發能力的企業只有少數幾家，該技術資源構成較高的競爭壁壘。同時多旋翼機的一個重要趨勢是載荷的持續提高，這使得多旋翼機能進入到農業植保、遙感等領域，進一步難打開市場空間。單旋翼無人機植保作業風場穩定，霧化效果好，下旋風力大，穿透力強，穩定性更好，載荷達16L，需要的航電技術及電機都要更優，對核心電機要求更高，對單旋翼無人機企業要求更高，具有穩定智能的飛控系統，傻瓜式的操作模式無人機更適用于整個行業的需求。植保無人機具有作業高度低，飄移少，可空中懸停，無需專用起降機場，旋
翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，遠距離遙控操作，噴灑作業人員避免了暴露于農藥的危險，提高了噴灑作業安全性等諸多優點。另外，電動無人直升機噴灑技術采用噴霧噴灑方式至少可以節約
50%的農藥使用量，節約90%的用水量，這將很大程度的降低資源成本。電動無人機與油動的相比，整體尺寸小，重量輕，折舊率更低、單位作業人工成本不高、易保養。農用單旋翼無人機具有施肥施藥度和作業效率高、利于規模化生產，體積小巧、方便轉場和運輸，適用性好、不受地形條件限制，安全性高、有效避免駕駛人員傷亡等優勢，
逐漸代替了早期的固定翼飛機和多旋翼飛機，成為農業植保領域研究和應用的熱門機型。
參考資料
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