前言:相对于固定翼飞机,无人机重量轻,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的需要进行灵活的调整。可见,有必要对农业机械自动化中无人机技术的应用进行研究。
1 无人机技术在农业植保与药物喷洒中的应用
无人机越来越多的应用于农林作业,特别就是在农业植保方面的应用,以其高效、快速、成本低的优势的到了广大农村集体经济组织与农户的欢迎。农用无人直升机喷洒飞行速度为3m/s,喷洒装置宽度为3-4m,作业宽度为4-8m,并且能够与农作物的距离最低保持在1-2m的固定高度,规模作业能达到每小时80—100亩,其效率要比常规喷洒至少高出100倍。专业农用无人机与农作物的距离最低可保持在1—2m的固定高度,规模作也能达到每小时80-100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的现象,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35%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的施药技术与装备,对于提升我国机械化植保作业的技术水平、推广航空施药技术具有重要意义,相关成果具有良好的推广应用前景。其作用与优势具体表现为:作业效率高,弥补劳动力的短缺,有利于专业化统防统治的实施;低量喷雾节省90%水与50%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的问题;并避免因食入农药过量的农产品而危害人体健康的事件发生;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.环境污染的情况可以大大改善,采用远程操纵飞机,在无人直升机的飞行高度内,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,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,输入到地面站的内部控制系统中,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。而在飞机喷洒作业的同时,还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。
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的农作物上形成一个的素流区,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的表面形成一层农药膜,同时能将部分农药喷洒到茎叶背面,从而,均匀而有效的杀灭病虫害,这就是目前使用人工与其他喷洒设备无法做到的喷洒效果。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的好。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,无需增加农作物的变地隙成本.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的方向发展。我国就是农业大国,应用无人机作业具有相当大的经济与社会价值。无人机超高的工作效率与劳动力、农业投入成本的节省节约,大大增加了农民的经济效益.
2 无人机技术在农田分析与农作物监测中的应用
对于大面积的农业管理,普通观察无法全面地了解农作物的生长周期,农田信息监测延迟,进而影响农作物成熟收获最佳期的决策.在一些大型农场中,农民更就是不可能对每一块耕地的土壤状况都了如指掌,只能对大规模的农田采取统一的种植与作业方式。而农用无人机的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的农田、土地进行航拍,从航拍的图片、提供高质量的图片。无人机的机身上安装有特殊的光谱分析仪,与热像仪可以提供多层次的图片,既可以采集到普通的视觉光谱照片,也能拍摄红外线照片,帮助农民发现肉眼无法瞧到的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的精准度,避免不必要的浪费.通过无人机,农民可以及时了解、跟踪每块农田的土壤状况与作物长势,全面地了解农作物的生长周期,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。无人机未来应用的最大潜力,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的转化,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
3 无人机技术在农险理赔以及其他工作中的应用
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的速度,节约了大量的人力物力,让农民在第一时间拿到农业保险补偿,保障农民利益。
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的动画,演示作物的生长变化,为更好的作物管理提供机会或者发现问题。第提供农业地块的正射影像图、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的面积、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的农情遥感信息采集标准与基于无人机的农情遥感信息处理、融合与服务平台,能够实现一系列基于无人机高分辨率影像数据的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的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,节约了大量的人力物力,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的组成部分,可以利用无人机携带移动基站,将大面积无线监测的数据收集回来,可以减少很多固定基站的建设投入。
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,无人机提供的农业参数也将不断地服务于我国农业,使我国的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、价格低廉的高性能、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的作用,成为现代精准农业的尖兵,并将掀开精准农业的新篇章。随着无人机技术在农业发面的应用,将会弥补我国在农业无人机应用领域的空白,同时也标志着我国农业走向高科技的农业时代。
参考文献:
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