关于农用无人机在国内应用的现存问题的调研报告

作者：王子豪；吴涵宇来源：南京财经大学国际经贸学院

调研背景：
我组的调研基于我国无人机产业蓬勃发展的背景，截至2019年无人机产值已经突破500亿元，预计2023年将来到千亿元规模。无人机在农业植保方面应用广泛，可以提高效率、节约成本。此外，国家政策也大力发展乡村振兴，现代农业产业体系需要用现代科技装备，因此无人机也成为了科技助农的一个典范。因此，我们以无人机科技助农为调研主题，探究了其在农业方面的应用、对农民的影响、存在的问题以及解决方法。
调研目的：
分析当前农用无人机的使用现状，比较传统植保技术与无人机植保技术之间的优劣，探索无人机技术对于常见农业问题的解决程度，并在此基础上挖掘农用无人机应用过程中的不足，分析其原因和导致的影响，提出改进建议。以此来提高农用无人机在现代化农业中的推广使用。
我国农用无人机使用状况及问题：
随着信息技术和无人机技术的发展，农用无人机在农业领域扮演了越来越重要的角色。农用无人机拥有良好的机动性、灵活性、时效性和易操作性，可配备各种地面传感器，获取高清农田图像数据以分析田间作物的生长状况，从而实现农业生产的可预测性和实时监测，对于帮助实现精准农业的田间管理至关重要。此外，无人机还可以搭载喷洒系统，以快速有效地应对农田突发病虫害的发生，同时还可以减少作业过程中对作物的影响。近年来，无人机低空遥感技术与传统监测方式相结合，共同构建了空中、地面一体化的监测管理体系，促进了我国农业生产的航空化、信息化、精准化发展，推动了我国农业从传统农业向现代农业的转型。在近年来政策和产业合作的积极推动下，农用无人机技术渐趋成熟，市场规模不断扩大。
基于当前的国内农业现状和精准化农业发展需要，农用无人机的应用呈现出迅速发展的趋势。植保作业是当前农用无人机的主要应用领域，其在农业生产中具有重要的作用。我国从2004年开始研究和推广植保无人机，商用植保无人机在2010年进入市场。近年来，政策和产业合作的积极推动，加速了农用无人机技术的成熟和市场的培育，推动了其产业发展进入了高速发展阶段，并呈现出产业发展不断加快、技术水平持续提升、产品种类不断丰富以及市场主体不断扩大等特点。
随着土地流转面积的增加、政策支持力度的加大、用户需求的提高，农用无人机产业规模迅速扩大，装备总量和作业面积均呈指数级增长。植保无人机从2013年作业面积不足6,667 hm2，到2019年作业面积达0.33亿 hm2，2020年作业面积达0.73亿 hm2，占我国病虫害防治面积的20%以上。
农用无人机可分为单旋翼和多旋翼两种机型，多数采用电池驱动，并以多旋翼为主导，具有售价低和操作简单的优势，但电动载荷量和续航时间较短；单旋翼无人机多采用燃油驱动，具有载荷量和续航时间较多的优势，但售价昂贵且市场份额较小。随着市场规模的不断扩大，农用无人机品牌和机型不断丰富，其中以电动多旋翼为主导。同时，农用无人机产品的质量和可靠性得到了提升，并采用了一系列先进技术，如整机模块化技术、高效电池技术和机身防水密隔舱设计等，以提高其性能和寿命。
2017 年，农机购置补贴引导植保无人机规范应用试点在 20 个省份展开，植保无人机推广应用步伐加快。植保无人机的渗透率正在逐步提高，逐步替代传统的人力背负式喷雾器。农用无人机的作业范围也在逐渐从植保作业向种子撒播、肥料撒布、饲料撒布和水产养殖投食等方面拓展，并且作业对象也从大田作物扩展到果园、茶园等经济作物。大幅提高了农业生产效率和经济效益。
随着农业的发展以及越来越多的农民离乡务工，农田外包给企业或合作社形成了规模化农业，为农用植保无人机的推广创造了条件。然而，当前我国农用植保无人机的应用水平相对于国外仍有较大的差距。这是因为我国的农用植保无人机应用起步较晚，缺乏相关技术经验，同时我国的传统农业模式对机械化和自动化程度的要求并不高，这也限制了农用植保无人机的应用推广。
我国农用无人机的使用也存在一些问题。尽管农用无人机解决了传统农业的生产效率问题，但其设备整体费用较高，对于一些农户而言难以负担，限制了农用植保无人机的普及度。此外，无人机的操作复杂，需要专业培训，相比人工和传统农机，农用无人机存在施药效果不稳定和操控相对困难的问题，对操作人员的专业性要求比较高。无人机制造商主要为用户提供专业培训服务，受用户分散等多重因素影响，培训效果有限，而具备专业操作技能的人员相对匮乏。此外，飞行续航时间短、载重量小等问题都制约着农用植保无人机的使用效果。这些问题在实践运用中逐渐显现，但我们将努力寻求解决方案，极力推广农用植保无人机的应用。

调研成果与改进建议
农用无人机的优势和应用价值得到了广泛认可，但在现实应用中还存在一些问题需要解决。为了推广农用无人机的应用，我们可以从以下几个方面进行改进和完善：
  首先，要解决农用无人机高昂的设备费用和维护成本的问题，从而降低用户门槛，提高普及度。政府可以加大农用植保无人机补贴力度，降低购买和使用的成本；同时，农用无人机制造商可以优化设备设计，降低设备成本、提高性能、延长使用寿命，以及提供完善的售后服务。
  其次，要加强农用无人机的操作培训和技术支持。对于操作人员而言，要进行专业的培训和资质认证，提高操作人员的专业技能和安全意识。同时，通过推广各种技术手册、培训视频等形式，让更多的使用者能够更加方便快捷地进行学习和掌握操作技能。
  此外，要利用智能化技术提高农用无人机的精度和效率。搭载图像识别、光谱传感、激光雷达等多种先进技术和算法，可提高设备的精度和效率。通过更好的算法和人工智能技术处理和分析数据，大幅提高农田精细化管理的水平，为农业实现智能、高效的发展提供坚实的技术基础。
  最后，要加强规范和标准的制定和实施，以确保农用无人机的合法、安全和可持续发展。建立农用无人机管理网络和团队，对农用无人机及其相关设备和操作实施监管与评估，进一步提高其应用安全性和稳定性。在推广过程中，产业人员、政府部门和农民群众需要密切协作，共同探索农用无人机的发展道路，发挥它的优势，解决现实问题，推动农业现代化建设，提高农业产业竞争力。
  总之，农用无人机是我国现代农业的重要发展方向之一，具有广泛的应用前景和重要的社会经济效益。我们应该深入了解现实问题，积极寻求解决方案，充分挖掘农用无人机的潜力，为推动我国农业现代化建设贡献力量。
  总体而言，农用无人机在解决传统农业生产效率问题，提高农作物质量和产量，以及减少化学农药使用等方面具有巨大的发展潜力。随着我国农业现代化进程的加快，以及政策和技术的支持，我国农用无人机产业将快速发展起来，并为农业现代化发展提供强大的技术支持。同时，农用无人机产业也需要进一步推广和完善，解决设备成本高、操作难度大、人才缺乏等问题，为农业现代化提供更好的服务。
调研心得
  在进行调研、撰写调研报告的过程中，我组认识到了合作的重要性。此次调研活动中，我们先是各自学习了解了农用无人机的相关背景，并在沟通交流后共同确定了我组的研究方向，并且做了相应的分工。深刻地认识到：高质量的合作可以汇聚各方的知识和技能，促进信息共享、创新和学习，同时也可以将个人的缺点和短处转化为团队的优势。
  在学习了解了农用无人机在我国应用的过程中，我们也深刻地意识到到了无人机的应用于推进我国科技助农的进程的重要作用。农用植保无人机的应用是我国农业发展的趋势，其应用价值也不容忽视。面对我国复杂的农业状况，农业无人机存在的问题亟待解决。农用植保无人机的推广应用还有很长的路要走。

参考文献
[1]姚秋喜.我国农用植保无人机的应用现状及展望[J].南方农机,2020,51(12):38.
[2]王磊,周建平,许燕等.农用无人机的应用现状与展望[J].农药,2019,58(09):625-630+634.DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2019.09.001.
[3]欧阳安.我国农用无人机产业发展现状及建议[J].农业工程,2022,12(05):5-9.DOI:10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.05.001.

责任编辑：周云 发布日期：2023-07-27 关注：

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