(原標題:棉田上的精靈 無人機飛入田間地頭植保噴灑)
在消費領域漸熱的無人機,同樣在農作物保護方面大顯身手。用無人機替代有人駕駛的通航飛機進行農業噴灑,不僅在成本上大大降低,在作業的靈活性上也極大提高,尤其是在地形崎嶇的地區作業,無人機的好處就顯而易見了。
網易無人機訊(肖琦)2014年,新疆棉花種植面積達2500萬畝,2015年因棉花價格的波動價格較大,種植面積縮減到2100萬畝,但依舊是促進新疆農業經濟發展的主要因素之一。大面積的農業作業也促進農業機械化的發展,而無人機植保顯然是最耀眼的新星。相比于傳統的噴霧器低效,管道或拖拉機噴灑的傷苗,無人機植保以其高效低損傷很快成為農戶關注的重點。
無人機:改變傳統農業作業模式的“小玩意”
現在的新疆一片豐收,當汽車疾馳在馬路上時,會時不時看到旁邊的棉花地里飛著無人機進行脫葉劑的作業,原以為會有一批大隊伍在指揮操作,可細看才發現三架無人機都只有四名工作人員,其中還有一名司機師傅。隊長王雨給我們簡單介紹了植保機作業:一臺灌藥機將配好的藥物自動裝入藥箱(工作人員可避免直接的藥物接觸),作業員將電池以及藥箱分別裝入植保機中,然后通過一臺類似手機的智能手持終端對幾架作業機進行航線規劃,一鍵起飛后植保機便能全程自主飛行作業。通過折算下來的服務費用約為每畝地8塊錢,藥物可由農戶提供,當然也可選擇14塊錢的套餐(含服務、藥物以及保險)。此外王雨還介紹到,相較于拖拉機植保每天70-80畝的作業面積,單個無人機植保面積一天下來可達200畝,同時無人機作業時所采用的低壓噴霧技術較于拖拉機作業可節約高達90%的用水量以及30%的用藥量。
作業員通過手持終端對作業無人機進行航線規劃
此外,為更好的服務農戶,其在農田測量以及作業植保都應用了RTK技術(Real-time kinematic:載波相位差分技術,較于之前需要事后進行多種求解才能獲得厘米級的精度的測量方法,RTK則可實現實時求差解算坐標,得到厘米級定位精度),這樣測量員不僅能提供更加精準的作業航線而且在一定程度上保護了農場主的部分利益,而搭載了RTK模塊作業的無人機也可以準確地沿著預先設定的航線進行噴灑作業,飛行偏移的誤差在厘米級的范圍內,不會出現重噴、漏噴的現象。同樣一定程度上還能降低了作業植被免受無人機風力損傷的風險。
作業員將電池以及藥箱裝入搭載了RTK模塊作業的無人機
無人機植保 不止是撒個農藥這么簡單
目前,航空噴霧作業面積前5名的作物依次是:玉米、小麥/大麥、棉花、大豆和水稻,但大眾對無人機植保概念依舊停留在一種撒藥的工具層面上,然而真正意義上的植保服務不止是把農藥撒到農作物上,還需通過大量的試驗和驗證找到最優的噴灑方案。以前國際上對航空噴霧技術的研究熱點主要針對傳統農用飛機即輕型固定翼飛機、直升機以及輕型無人直升機進行,研究內容主要分為兩方面:一是可控霧滴技術的應用與霧滴飄移控制的研究;二是全球性定位系統(GPS)及精準施藥技術的使用。但隨著近年多旋翼植保無人機的發展,尤其是結合RTK技術應用,基本解決了精準施藥這一難題,而前者目前還需要經過大量的試驗去進行檢測。極飛農業的COO鄭濤介紹了其與多所農業高校開展的一系列試驗,如在八月份與新疆農業大學農合作的項目,主要測試方向為無人機霧滴對被作業植被的穿透力以及霧滴的空間分布:設定無人機飛行范圍,空地上打橫放置一個貼有白紙長3米寬8厘米的鋁制桿子,隨后無人機載著試劑分別以不同的飛行速度在不同的高度下飛行,然后分類整理有噴灑痕跡的白紙并帶回實驗室結合航高、航速、風速等用專業軟件對噴灑痕跡進行分析。而這項實驗所取得的成果則立馬應用于9月份的無人機棉花脫葉劑的作業。
拖拉機與無人機噴灑作業后的棉花地對比
農業植保在一年中所占的時間很短,但農業是無人機民用領域第一個,也是最大的一個市場。此前國際無人機系統協會(AUVSI)曾預測,2015-2025年無人機在民用領域中的應用將為美國經濟貢獻820億美元,其中近90%將直接來自農業領域。而2014年日本植保無人機銷售額達71億日元,約合人民幣4.64億。中國的耕地面積是日本的28倍,潛力巨大,但相較于日本,中國地勢較為復雜,無疑增加了無人機的作業難度,但隨著多旋翼無人機技術的不斷改進,農戶接受度也越來越高,無人機植保作業市場也會越來越成熟。