文/薛新宇 孔伟 农业农村部南京农业机械化研究所

农用无人机是自动化控制技术、复合材料技术、精密制造技术、农业技术等先进技术的结晶。在农业航空技术方面的研究热点主要有图像实时处理系统、变量喷洒系统及多传感器数据融合技术。近年来，我国在无人机的施药关键技术上，尤其是在无人机航空喷洒系统、低空低量喷洒、远程控制施药及低空变量喷药系统等技术上展开了相关研究。为提高农药有效利用率、减少作物农药残留危害和保护施药地区周边环境，精准施药技术成为重中之重。

随着全球新冠肺炎疫情的流行蔓延，农用无人机从农业生产工具变成了防疫消杀的“神器”，那些通常在地里出现、保护庄稼的飞手，摇身一变，成了城镇防疫消杀的能手。疫情防控期间，无人机对我国的防疫复工起到了至关重要的作用。

消杀防疫 农用无人机显身手

农用无人机在空中喷洒消毒有着高效、持效、隔离式消毒、人药分离、全自主作业的特点，能够解决各地农村、城镇社区存在的消毒设备缺乏、人手不足等问题。无人机施药采用低量或超低量喷洒方式，可减少药剂使用量20%以上，节约90%的用水量，这在很大程度上降低了资源成本。

自山东省青岛市开发区前八里村出现疫情感染情况后，极飞科技有限公司就积极响应当地政府号召，利用农业无人机积极投入防控区的病毒消杀工作中。 满载20公斤消毒液的极飞XP 2020款农业无人机，如大鹏展翅般直奔作业规划区域展开全自主精准消杀作业，不留死角盲区，1小时不到，就为全村完成了喷洒消毒任务。据了解，为了保证喷洒效果，此次无人机消毒特地加大了消毒液配比浓度，飞行速度每秒5.5米、喷幅5米、高度25米、药量1000毫升左右。山东国本农业服务有限公司总经理表示，一架农业无人机每天至少可为1800亩街道、小区、农庄进行消毒喷洒，效率是人工喷洒的5倍以上。疫情发生后，该公司配合地方每天无偿为村庄喷洒消毒液，为平安度过疫情贡献力量。

随着疫情的警报越拉越响，身在黄冈的朱贝贝在家琢磨了半晌，终于鼓起勇气向村干部提议，使用无人机给村里洒消毒药水。因为在村庄打药不同于在农田打药，村头树木、电线错综复杂，怕无人机撞上树枝子之后，掉下来砸伤人。“农业无人机给农作物打药时，飞行高度在两米左右，而执行消毒防疫任务的飞行高度是十几米。无人机自带下压风场，控制药液落地方向。为了防止药液飘移，需要将药液颗粒大小调整到220微米，大颗粒不易被自然风吹走。”朱贝贝说道。

得益于变量雾化喷洒系统，其能将药液雾化自由调节成雾径85μm～550μm的微粒，让消毒液体充分和空气病菌载体接触，从而达到更好的消毒防疫效果。

同时，这场义务行动让更多村民接触到了先进的无人机技术，也让更多用户明白了农业无人机不仅可以给农作物打药，还可以用来为村镇居民进行日常消毒喷洒，在保障粮食生产安全的同时，保护人们健康生活。

全国累计有超过5000架农用无人机参与了义务消杀行动，在28个省（市、区）完成了15.31亿平方米的防疫消杀服务。

而在无人机的助力下，我国疫情防控也卓有成效，越来越多国家开始“抄作业”。比如处于全球疫区的欧洲各国便基本都已经在使用无人机进行喊话防疫，意大利等国家更是将我国经验与措施照单全收。无人机消杀防疫，让更多人见证了科技向善的力量。

自南到北 保粮抗疫两不误

今年以来，受新冠肺炎疫情等因素影响，粮食安全问题热度不减。为了保证粮食安全，项目参加企业迅速推出了集成新研发的核心技术和辅助作业部件农用无人机产品，其智能化水平、续航时间和载药量等各项技术指标表现优越，性能明显优于市场同类产品。

3月初，北方的冬小麦已经开始返青，正是除草和控旺、促弱转壮的关键时期。河南荥阳的李杰，也正忙着给其合作社承包的10万亩小麦施药、除草。他的合作社有10架极飞农业无人机，一天至少可以喷洒6000亩冬小麦，10万亩差不多半个月就可全部完成。“如果这些工作全部由人工去做，不仅成本高、耗时长、易错过农时，而且还不够精准，造成农药浪费和残留，但使用植保无人机，一切就简单多了。”在李杰看来，植保无人机不仅解决了劳动力紧缺、农药残留问题，还帮助农民从耗时耗工的农活中解脱出来，避免农药中毒。

植保无人机云平台

受疫情影响，农户活动范围有限，但农活不等人，项目团队紧急开展农用植保无人机线上培训教程，通过网络直播、微信平台等方式开展帮扶指导活动，切实解决农机合作社或种田大户在春耕备耕中遇到的困难和问题。极飞、安阳全丰等公司推出无接触种地服务，帮助农户解决了这个大难题。通过手机接单，确定需要喷洒农药的田块、面积，设置好航线，无人机就能进行喷洒作业了。通过无人机的管理后台，农户可以一目了然地看到无人机作业情况，无需到场，通过智能手机解决春耕工作，农户不仅少操心、不跑腿，无接触也很安全。

农谚讲：“七月十五定旱涝，八月十五定收成。”今年夏季南方洪涝影响粮食生产，夏粮收购量与去年同期相比减少，再次让人们关注粮食安全。

2020年8月8日上午，河南滑县26000亩玉米中后期病虫害统防统治工作在滑县牛庄村正式启动。由于今年夏季气温持续偏高、连续出现阴雨天气，作物病虫害较易发生。为使玉米病虫害得到及时有效的防治，全丰航空派出24架植保无人机，24名飞手，在5天之内完成，与病虫害抢时间。农用无人机集成的自动规划航线、全程自主飞行、厘米级作业航迹精度、大数据监控、仿地飞行、自主避障等功能，大幅提高了施药效率，提升了重大病虫害应急防控能力，成功实现了本次规模化统防统治作业。“植保无人机实现了每日作业能力从百亩向千亩的转变。”安阳全丰航空植保科技有限公司董事长王志国说。

项目团队在江苏、河南、新疆、江西等全国20余省市开展了植保作业生产考核，考核对象包括平原、丘陵、山地等不同作业环境，以及水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、柑橘、苹果、茶叶等不同作物，结果表明，农用无人机植保作业可提升防治效果10%，节药20%，农药有效利用率提升30%。

湖南武冈、海南三亚、江苏盐城等地开展了杂交水稻辅助授粉生产考核试验，结果显示，农用无人机辅助授粉结实率达82%，明显优于70%的人工授粉效果。

专项护航 抢占农业科技制高点

为建立农业航空作业装备技术体系，提高我国农用航空作业水平，“十三五”期间，科技部立项重点研发计划项目— 农用航空作业关键技术研究与装备研发，瞄准高效、精准、环保和多功能的总体目标，农机、农艺融合，突破关键技术，集成智能化附属部件，形成了适合我国不同区域农业生产经营模式和地貌特点的高效农用无人机系统。项目团队先后突破了农用无人机田间自主避障、超低空高稳定仿地飞行控制、机载多源信息探测、多机协同作业、一体化操控、能源载荷匹配、远程监管等多项核心关键技术，开发了农用无人机精准施药装置、高效辅助授粉装置、低空遥感装置等智能化附属作业部件和农业专用飞行控制系统，优化和增寿了无人机平台关键重要零部件，集成创制了适合我国不同农业生产区经营模式和地貌特点的系列化农用无人机产品。自项目执行以来，我国载荷5升以上的农用无人机保有量由4869台提升至30000台，居世界第一位；年作业面积从1千万亩次增长至3.2亿亩次；并催生了大量农机社会化服务组织，吸引了大批青年务工人员返乡就业，已形成具有中国特色的新兴技术产业。

广阔天地，大有作为。中国农业新技术立足我国国情，推动我国农业产业优化升级的同时，加快创新步伐，努力抢占世界农业科技竞争制高点，向全球输出中国农业科技，推动全人类安全、健康、可持续发展，已经在全球20多个国家落地生根，创造了直接经济效益，具有很高的国际影响力。中国用最先进的农业科技为世界农民再创丰收！