(原標題:無人機飛翔在田野上空)
近年來,無人機在農業生產和植保中扮演著越來越重要的角色,獲得世界各國的青睞和支持發展。無人機植保作業與傳統植保作業相比,具有精準作業、高效環保、智能化、操作簡單等特點,為農戶節省大型機械的投入和大量人力成本。
從世界范圍來看,農業航空較發達的國家主要有美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本、韓國等國,農業航空技術成為這些國家農業生產的重要組成部分,在農業生產中的應用比重不斷加大。
根據農田飛行作業環境的適宜程度,國外農業航空大致分為有人駕駛和無人駕駛兩種作業形式。在美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西等戶均耕地面積較大的國家,普遍采用有人駕駛固定翼飛機作業,而在日本、韓國等戶均耕地面積較小的國家,微小型無人機用于航空植保作業的形式正越來越被廣大農戶采納。
美國是農業航空應用技術最成熟的國家之一,已形成較完善的農業航空產業體系,據統計,美國農業航空對農業的直接貢獻率為15%以上。目前美國有農用航空相關企業2000多家,在用農用飛機4000多架,在冊的農用飛機駕駛員3200多名,年處理40%以上的耕地面積,全美65%的化學農藥采用飛機作業完成噴灑,其中水稻施藥作業100%采用航空作業方式。此前,美國因農業勞動人工成本太高,一度放棄國內的水稻種植,大米全部進口。后來使用了航空作業,到20世紀70年代末期,一躍而成為世界上主要的稻米出口國之一。
美國從上世紀70年代就開始研究航空噴施作業技術參數的優化模型,用戶輸入噴嘴、藥液、飛機類型、天氣因素等,通過對內部數據庫調用,即可預測可能產生的飄移、霧滴的運動和地面沉積模式等。美國國會通過了豁免農用飛機每次起降 100美元的機場使用費的議案,2014年白宮的預算中繼續投入73億美元支持該議案,以降低農業航空作業的成本。
俄羅斯地廣人稀,擁有數目龐大的農用飛機作業隊伍,數量高達1.1萬架,作業機型以有人駕駛固定翼飛機為主,年處理耕地面積約占總耕地面積35%以上。澳大利亞、加拿大、巴西農業航空的發展模式與美國類似,目前主要機型為有人駕駛的固定翼飛機和旋翼直升機。
日本農民戶均耕地面積較小,地形多山,耕地面積較小,不適合有人駕駛固定翼飛機作業,因此日本農業航空以直升機為主。日本是最早將微小型農用無人機用于農業生產的國家之一,從2004年開始,水稻生產中微小型農用無人直升機的用量已超過有人駕駛直升機。目前,采用微小型無人機進行農業生產已成為日本農業發展的重要趨勢之一。