摘 要：近年来，无人机技术发展迅速。本文以无人机简介发展现状及在新型农业节水灌溉领域为代表作为研究对象，简要分析了无人机发展的优势该应用的具体技术。最后，探讨了无人机发展未来前景及新时代对年轻人的进一步要求。

关键词：无人机；优势；现代农业；通信；前景

一、无人机背景及发展现状

近年来，通信技术和人工智能行业的快速发展的大背景下，无人机因为其低成本高效率高效能等优点引起很多方面的重视及开发，迅速形成了一条无人机产业链。无人机，全称为“无人驾驶飞机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上通过安装自动驾驶仪、程序控制装置等设备，对其飞行路线进行规划、检测和追踪。无人机不断发展，形成了其抗干扰性强，飞行稳定，信号传输速度快，二十四小时全天工作、全方面侦察等明显优势，可以广泛应用于军事、农业、管理等不同领域。

二、无人机在农业领域的应用

1、信息采集

无人机体积小，全天候工作，可以应用于治安管理（例如：追击罪犯）及救灾抢险（例如：火灾），以及代替人工进入未知危险区域（例如：岩洞）进行信息采集。我国土地面积巨大，且地理环境多样化，因此无人机在不同天气和地域条件下，对灌溉、播种的要求和农作物生长情况等信息采集提出了越来越高的的要求，信息采集的功能就需要不断完善。通过构建区域网的web服务器层，搭建万维网平台，实现资源共享，并且可以实现区域信息的实时性传递。无人机充当空中移动基站（BS），其通信模块包括LORA、GPRS、GPS等。LORA模块可以将各个节点连成无线网络的拓扑结构，实现各个子节点模块之间自动组网进行传输数据，收集所搜索到的数据。GPRS模块实现实时收集信息功能。当无人机每到达一个采集点时即时发送检测数据给中央处理器CPU。倘若目标所处区域地形复杂或遮挡物密集（例如：农作物生长密且高），即通信环境不断发生改变，收集信息具有高难度、间断性。通过对各传感器数据进行前端校正和低通数字滤波处理后，设计扩展卡尔曼滤波器对无人机姿态进行最优估计以实现路径的合理性与准确性。随着无人机的各方面性能完善，其飞行高度也不斷提升，其高度允许它们超越地面阴影并获得视距信号 （LOS） 或大面积的LOS。无人机的固有移动性允许其调整位置， 以便最好地适应不断发展的网络拓扑。

2、优势及改进

在耕种面积较大的区域，例如新疆、东北地区，和地形复杂的区域，例如丘陵地形等，无人机播种施肥灌溉就有着广泛应用的必要。在无人机机壳上方设置药箱，下方设置喷洒喷头，通过CPU控制喷头开关，控制喷头的智能收缩减小飞行阻力。对比传统人工和大型机械工作，无人机技术解放了双手，减少劳力，提高了采集数据的效率，并且不易遗漏，符合国家对于现代新型农业发展的要求。传统无人机工作时会因为处于飞行状态造成药物用量失控，喷洒目标偏离等问题，现在的技术足以解决这些问题，保持工作的精准程度。此外，通过设置上述各种通信模块，可以增加新型功能，例如检测各节点土壤含水量，进行针对性地灌溉施肥等操作，在节省各种资源的同时保证最佳生长状态。同时无人机对于整个区域的全方位信息采集，添加航拍功能，针对问题作物进行图像采集，传递给终端，实现室内样品诊断。室内室外飞行操作都需要躲避障碍物改变飞行轨迹，增加红外扫描仪进行热感应。

三、无人机的发展前景

随着人工智能、通信专业技术的逐渐完善，无人机在功耗、性能、体积等方面会有突飞猛进的改善，使用也趋于广泛化、规范化、简易化。农用型无人机更加智能化，载重能力和续航能力提高，达到节省功耗和时间的目的，同时地形、天气等影响因素可忽略不计。同时在电商物流领域，无人操作技术有很大的发展前景，类似于京东推出的无人驾驶快递车的技术还未普及，但是我国的市场决定了无人操作技术的前景广阔。逐渐融合其他先进技术，无人机系统越来越智能但是也越来越简化，学习无人机也更加容易，制作成本降低，甚至可能成为和汽车一样的普遍的家用电器。除了民用领域，在军事邻域，微型技术的发展改善了无人机，体积变小、噪声减小、续航时间增加、航程稳定、降落点准确无误差，更有利于侦测工作进行。治安管理方面，利用无人机获取灾区影像正在成为救灾测绘应急保障的重要手段。

中美贸易战，再次印证了科技的重要性。少年强则中国强，时代的进步给新青年带来了机遇和挑战，为新青年提出了更高的创新创造要求。5G时代正在来到，将5G和无人机等人工智能技术结合起来，将会是更大的技术突破，到时将会碰撞出什么火花。无人机的应用领域十分广阔，还需要全方面改进。

参考文献：

[1]刘双奇.试析我国无人机的发展现状及展望[J].科技风，2019（12）：204.

[2]秦万.中国无人机应用的现状及展望[J].科技风，2019（12）：227.

作者简介：

李思，2000年2月出生，籍贯山东省，现就读于华南农业大学，2016级通信工程专业本科生。