關于農用無人機在國內應用的現存問題的調研報告

作者：王子豪；吳涵宇來源：南京財經大學國際經貿學院

調研背景：
我組的調研基于我國無人機產業蓬勃發展的背景，截至2019年無人機產值已經突破500億元，預計2023年將來到千億元規模。無人機在農業植保方面應用廣泛，可以提高效率、節約成本。此外，國家政策也大力發展鄉村振興，現代農業產業體系需要用現代科技裝備，因此無人機也成為了科技助農的一個典范。因此，我們以無人機科技助農為調研主題，探究了其在農業方面的應用、對農民的影響、存在的問題以及解決方法。
調研目的：
分析當前農用無人機的使用現狀，比較傳統植保技術與無人機植保技術之間的優劣，探索無人機技術對于常見農業問題的解決程度，并在此基礎上挖掘農用無人機應用過程中的不足，分析其原因和導致的影響，提出改進建議。以此來提高農用無人機在現代化農業中的推廣使用。
我國農用無人機使用狀況及問題：
隨著信息技術和無人機技術的發展，農用無人機在農業領域扮演了越來越重要的角色。農用無人機擁有良好的機動性、靈活性、時效性和易操作性，可配備各種地面傳感器，獲取高清農田圖像數據以分析田間作物的生長狀況，從而實現農業生產的可預測性和實時監測，對于幫助實現精準農業的田間管理至關重要。此外，無人機還可以搭載噴灑系統，以快速有效地應對農田突發病蟲害的發生，同時還可以減少作業過程中對作物的影響。近年來，無人機低空遙感技術與傳統監測方式相結合，共同構建了空中、地面一體化的監測管理體系，促進了我國農業生產的航空化、信息化、精準化發展，推動了我國農業從傳統農業向現代農業的轉型。在近年來政策和產業合作的積極推動下，農用無人機技術漸趨成熟，市場規模不斷擴大。
基于當前的國內農業現狀和精準化農業發展需要，農用無人機的應用呈現出迅速發展的趨勢。植保作業是當前農用無人機的主要應用領域，其在農業生產中具有重要的作用。我國從2004年開始研究和推廣植保無人機，商用植保無人機在2010年進入市場。近年來，政策和產業合作的積極推動，加速了農用無人機技術的成熟和市場的培育，推動了其產業發展進入了高速發展階段，并呈現出產業發展不斷加快、技術水平持續提升、產品種類不斷豐富以及市場主體不斷擴大等特點。
隨著土地流轉面積的增加、政策支持力度的加大、用戶需求的提高，農用無人機產業規模迅速擴大，裝備總量和作業面積均呈指數級增長。植保無人機從2013年作業面積不足6,667 hm2，到2019年作業面積達0.33億 hm2，2020年作業面積達0.73億 hm2，占我國病蟲害防治面積的20%以上。
農用無人機可分為單旋翼和多旋翼兩種機型，多數采用電池驅動，并以多旋翼為主導，具有售價低和操作簡單的優勢，但電動載荷量和續航時間較短；單旋翼無人機多采用燃油驅動，具有載荷量和續航時間較多的優勢，但售價昂貴且市場份額較小。隨著市場規模的不斷擴大，農用無人機品牌和機型不斷豐富，其中以電動多旋翼為主導。同時，農用無人機產品的質量和可靠性得到了提升，并采用了一系列先進技術，如整機模塊化技術、高效電池技術和機身防水密隔艙設計等，以提高其性能和壽命。
2017 年，農機購置補貼引導植保無人機規范應用試點在 20 個省份展開，植保無人機推廣應用步伐加快。植保無人機的滲透率正在逐步提高，逐步替代傳統的人力背負式噴霧器。農用無人機的作業范圍也在逐漸從植保作業向種子撒播、肥料撒布、飼料撒布和水產養殖投食等方面拓展，并且作業對象也從大田作物擴展到果園、茶園等經濟作物。大幅提高了農業生產效率和經濟效益。
隨著農業的發展以及越來越多的農民離鄉務工，農田外包給企業或合作社形成了規模化農業，為農用植保無人機的推廣創造了條件。然而，當前我國農用植保無人機的應用水平相對于國外仍有較大的差距。這是因為我國的農用植保無人機應用起步較晚，缺乏相關技術經驗，同時我國的傳統農業模式對機械化和自動化程度的要求并不高，這也限制了農用植保無人機的應用推廣。
我國農用無人機的使用也存在一些問題。盡管農用無人機解決了傳統農業的生產效率問題，但其設備整體費用較高，對于一些農戶而言難以負擔，限制了農用植保無人機的普及度。此外，無人機的操作復雜，需要專業培訓，相比人工和傳統農機，農用無人機存在施藥效果不穩定和操控相對困難的問題，對操作人員的專業性要求比較高。無人機制造商主要為用戶提供專業培訓服務，受用戶分散等多重因素影響，培訓效果有限，而具備專業操作技能的人員相對匱乏。此外，飛行續航時間短、載重量小等問題都制約著農用植保無人機的使用效果。這些問題在實踐運用中逐漸顯現，但我們將努力尋求解決方案，極力推廣農用植保無人機的應用。

調研成果與改進建議
農用無人機的優勢和應用價值得到了廣泛認可，但在現實應用中還存在一些問題需要解決。為了推廣農用無人機的應用，我們可以從以下幾個方面進行改進和完善：
  首先，要解決農用無人機高昂的設備費用和維護成本的問題，從而降低用戶門檻，提高普及度。政府可以加大農用植保無人機補貼力度，降低購買和使用的成本；同時，農用無人機制造商可以優化設備設計，降低設備成本、提高性能、延長使用壽命，以及提供完善的售后服務。
  其次，要加強農用無人機的操作培訓和技術支持。對于操作人員而言，要進行專業的培訓和資質認證，提高操作人員的專業技能和安全意識。同時，通過推廣各種技術手冊、培訓視頻等形式，讓更多的使用者能夠更加方便快捷地進行學習和掌握操作技能。
  此外，要利用智能化技術提高農用無人機的精度和效率。搭載圖像識別、光譜傳感、激光雷達等多種先進技術和算法，可提高設備的精度和效率。通過更好的算法和人工智能技術處理和分析數據，大幅提高農田精細化管理的水平，為農業實現智能、高效的發展提供堅實的技術基礎。
  最后，要加強規范和標準的制定和實施，以確保農用無人機的合法、安全和可持續發展。建立農用無人機管理網絡和團隊，對農用無人機及其相關設備和操作實施監管與評估，進一步提高其應用安全性和穩定性。在推廣過程中，產業人員、政府部門和農民群眾需要密切協作，共同探索農用無人機的發展道路，發揮它的優勢，解決現實問題，推動農業現代化建設，提高農業產業競爭力。
  總之，農用無人機是我國現代農業的重要發展方向之一，具有廣泛的應用前景和重要的社會經濟效益。我們應該深入了解現實問題，積極尋求解決方案，充分挖掘農用無人機的潛力，為推動我國農業現代化建設貢獻力量。
  總體而言，農用無人機在解決傳統農業生產效率問題，提高農作物質量和產量，以及減少化學農藥使用等方面具有巨大的發展潛力。隨著我國農業現代化進程的加快，以及政策和技術的支持，我國農用無人機產業將快速發展起來，并為農業現代化發展提供強大的技術支持。同時，農用無人機產業也需要進一步推廣和完善，解決設備成本高、操作難度大、人才缺乏等問題，為農業現代化提供更好的服務。
調研心得
  在進行調研、撰寫調研報告的過程中，我組認識到了合作的重要性。此次調研活動中，我們先是各自學習了解了農用無人機的相關背景，并在溝通交流后共同確定了我組的研究方向，并且做了相應的分工。深刻地認識到：高質量的合作可以匯聚各方的知識和技能，促進信息共享、創新和學習，同時也可以將個人的缺點和短處轉化為團隊的優勢。
  在學習了解了農用無人機在我國應用的過程中，我們也深刻地意識到到了無人機的應用于推進我國科技助農的進程的重要作用。農用植保無人機的應用是我國農業發展的趨勢，其應用價值也不容忽視。面對我國復雜的農業狀況，農業無人機存在的問題亟待解決。農用植保無人機的推廣應用還有很長的路要走。

參考文獻
[1]姚秋喜.我國農用植保無人機的應用現狀及展望[J].南方農機,2020,51(12):38.
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[3]歐陽安.我國農用無人機產業發展現狀及建議[J].農業工程,2022,12(05):5-9.DOI:10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.05.001.

責任編輯：周云 發布日期：2023-07-27 關注：

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