植保无人机飞行作业服务项目背景及需求分析.doc

PAGE1

植保无人机飞行作业服务项目背景及需求分析

目录

TOC\h\z\u第一节项目背景分析 1

一、植保无人机的发展历程及应用现状 1

二、无人机植保现状 11

三、制约农业航空植保产业发展的主要问题 18

四、农业植保无人机概念与分类 21

五、农业植保无人机的必要性和重要性 34

第二节项目需求分析 37

第一节项目背景分析

一、植保无人机的发展历程及应用现状

农业是我国的基础产业，其中农药的使用在作物的种植和病害防治中占有重要地位。传统农药施用主要以人工背负药箱、手持喷杆喷雾为主，作业时间长，劳动强度大，而且喷药量较大，容易导致用药过量、成本增加及环境和农产品污染。

近几年，我国农业从传统走向现代，在生产方式、生产技术、体制机制等方面不断发展创新。我国农业机械化在农业领域的耕地、播种、田间管理、收割环节，均有大、中、小型农业机械做保障，机械化程度较高，而农业植保领域因其特殊性导致机械化程度低，基本处于人工和半机械化状态，严重制约着农业集约化生产和农业现代化的实现。在农药喷洒方面，高地隙自走式喷杆喷雾机、无人机技术逐渐发展应用起来，但使用植保无人机施药仅占1%。高地隙自走式喷杆喷雾机是大型农业装备之一，适用于水田、旱田作物和菜地的除草、杀虫、灭菌等的喷洒作业，具有机械化自动化程度高、通过性好、施药精准高效等优点，但也存在一次性投入成本高、坡地易倾覆、作物碾压损伤相对大等问题。另外，中国作为农业大国，人口老龄化趋势加剧，未来土地承包，种田大户会越来越多，市场需求会更大。经过多年的发展和推广，植保无人机已经有了比较切实可行的持久模式。

（一）植保无人机的发展

利用植保无人机进行飞防，日本和美国等发达国家涉及较早，产业体系相对成熟。从1987年日本Yamaha公司生产出世界上第一台农用植保无人机（R-50），已经历了30多年的发展历程。由于日本国土面积小，耕地面积小且分散，水稻地多，对无人机依赖性大，促使农用无人机快速发展，已从1995年的307架增加到现在的2400多架，用于播种、监测、施肥、喷药等作业。美国农业生产则以大农场居多，经营规模大，往往使用载重量更大、续航时间更长、工效比更高的有人机进行植保作业。据统计，目前美国农用航空相关企业有2000多家，年处理40%以上的耕地面积，全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷洒，其中水稻施药作业100%采用航空作业方式，自2002年以来已投入约700万美元用于农业航空技术研发。此外，韩国、巴西、俄罗斯、加拿大等都已将无人机应用于飞防作业。

我国农用无人机起步较晚，目前正处于快速发展的初期阶段。2004年在科技部863计划的支持下，农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广。2007年开始植保无人机的产业化探索。2010年汉和航空制造出第一架植保无人机交付市场，正式揭开了中国植保无人机产业化的序幕。据农业部发布的数据，截至2017年底，全国植保无人机保有量达到14000多架，从事航空植保的服务组织已超过400家。植保无人机保有量虽全球第一，但短板仍然明显，技术、体制尚不成熟，有些技术还待进一步研发，如适合无人机的剂型、沉降剂、软件等。一些国外厂家如拜耳、陶氏、巴斯夫等都投入了一定的资源去研究相应的领域，国内的新安化工、诺普信、广西田园生化等企业也有了自己的无人机队伍，大疆、极飞等无人机企业也在研发相应的技术。

（二）植保无人机分类及特点

1.按动力分类

根据动力分类可分为电动植保无人机、油动植保无人机及油电混合无人机三种。

电动植保无人机通常利用锂电池作为动力源，它的特点是无人机构造比较简单，平时维护容易，对操作人员技能要求低；场地适应能力强，展开迅速，轻便灵活；电动输出功率不受含氧量影响，可在高原地区使用；电池可充电重复使用，成本低；震动小，成像质量好。缺点是抗风能力弱，续航能力不足，电池报废后存在环境污染问题。市场价格一般在5～18万元之间。

油动植保无人机采用燃油作为动力源，其特点是燃料易取，载重大，续航能力强，具有较好的抗风能力。但油动无人机自主飞行能力差，油门响应速度慢，不易掌握，对飞行员操作水平要求高；控制精准度低；在高原性能不足；震动大。市场价一般在20万元以上。

油电混合型植保无人机动力来自发动机和电机，将前两者结合互相弥补不足，具有很好的发展前景，但仍存在一些技术上问题需要解决，如需要对飞控算法有着较高的掌控，因为油机会因输出功力变化而带来延迟，需要电机来提供补充动力；油机动力和电机动力的配比问题，油动力大了姿态不平稳，因为电机的转速下升力衰减快，不成线性，而电动力大了就失去航时优势。

2.按机型结构分类

根据机型结构可分为固定翼植保无人机、单旋翼植保无人机和多旋翼植保无人机。

固定翼植