农用无人机发展现状与趋势(3)

　　2. 1. 2林业监测
　　
　　无人机通过搭载高分辨率监测、摄像设备，可以解决勘察人员不足、效果差、效率低等问题，有助于林区管理人员精确掌握林区的森林现状。其巡查系统可以对异常、病变、枯死的林木精准定位，通过采集有效的影像资料，可以实施森林资源调查和荒漠化监测、森林病害虫监测及其防治、森林火灾监测和动态管理、火灾救援及人工降雨等工作，最终为林业的时查时管提供科学有效的依据。
　　
　　2. 1. 3作物授粉
　　
　　传统的杂交稻制种人工牵绳授粉、人工辅助授粉，每个劳力每天可授粉0. 2 ~ 0. 33hm2,花粉传播距离近，劳动强度大； 而电池动力无人直升机辅助授粉每天的有效授粉时间约30min,授粉2 ~ 3次，可完成约4hm2制种的授粉作业，异交结实率可达45. 1%,产量为193. 2kg /0. 067 hm2; 油动力无人直升机辅助授粉每天有效授粉时间约30min,授粉2 ~ 3次，可完成约4hm2授粉作业，异交结实率可达47. 2%,产量为181. 7kg /0. 067hm2[6].相比人工授粉而言，无人机辅助授粉能大大降低劳动强度，节约人工成本，并保证授粉的效率和质量。
　　
　　2. 1. 4牧群定位
　　
　　无人机应用于牧群定位，可在牧区上空驱赶牧群，控制它们的移动方向，并找到脱离群体的个体，还能让各个分散的牧群集中到一个地方。通过装载传感器和摄相机，无人机还可以统计牛羊的数量，借助热力感应器检测动物的身体状况，而不需牧羊人亲自出马进行勘察。
　　
　　2. 2无人机与我国农业
　　
　　我国是一个人口大国，也是一个农业大国，粮食历来都是国家长治久安、百姓幸福生活的保障。然而，近年来我国的粮食问题越来越凸显。2014年5月份举办的第三届中国国际农商高峰论坛上，农业部农村经济体制与经营管理司司长张红宇就已经表示，我国的粮食自给率已经跌到了87%,全部农产品的自给率差不多是70%左右，30%左右是需要通过国际市场来调节的[17],长期以往必将受制于人。现代农业的迅速增长是建立在机械化、化学投入（ 化肥、杀虫剂、除草剂等）、灌溉等现代农业技术上的。从生态的角度看，现代农业根本是不可持续的。害虫的抗药性、涝灾、土地盐碱化及地下蓄水层的枯竭都给我国现代农业的发展带来了挑战，提高粮食生产效率和保障粮食安全至关重要。
　　
　　在林业方面，我国是一个缺林少绿、生态脆弱的国家，森林覆盖率远低于全球31%的平均水平，人均森林面积仅为世界人均水平的1 /4,人均森林蓄积只有世界人均水平的1 /7,森林资源总量相对不足、质量不高、分布不均的状况仍未得到根本改变，林业发展还面临着巨大的压力和挑战[1 8].在我国，加大林业资源管理投入、提高林业储量及其生产力、增强林业生态服务功能的空间还很大。
　　
　　由于我国农业产业正处于小农生产向农业产业化过渡的阶段，农业的规模化经营处于起步阶段，人员工资的迅速增长，以及人们对作业环境的要求不断提高，这些因素产生了特定的市场需求，节约成本、效率高、可靠性好的适用于中小面积作业的中小型农用无人机的出现恰迎合了这个需要[1 9].随着我国农业产业化的不断推进及土地流转进程加快，大量土地向种植大户、合作社组织及农业龙头企业集中，为农用无人机的作业创造了良好条件[20].
　　
　　近年来，随着我国粮食安全、生态安全、绿色植保等领域的发展需求，国家对农业航空的发展予以大力扶持，科技部和农业部在“十二五”科研规划中都将农业航空应用作为重要支持方向，如国家“863计划”立项的“微小型无人机遥感信息获取与作物养分管理技术”项目、农业部行业科研专项立项“主要粮食作物航空植保”项目，科技部也将“全国农业航空产业技术创新战略联盟”列入产业技术创新联盟试点计划[21].“中国制造2025”提到，新型工业化、信息化、城镇化、农业机械化“四化”要同步推进，保障、食品、生态“三大”安全要同步进行； 要转变农业发展方式，实现高产、高效生产、提质增效和可持续发展； 到2020年底，实现农机装备产值6 000亿元，支撑主要农作物耕种收综合机械化水平达到70%左右。2016年“中央一号文件”“强化现代农业科技创新推广体系建设”,提出要“统筹协调各类农业科技资源，建设现代农业产业科技创新中心，实施农业科技创新重点专项和工程，重点突破生物育种、农机装备、智能农业、生态环保等领域关键技术，强化现代农业产业技术体系建设[22].”这为我国农用无人机产业的发展提供了政策支持和保障，也将为我国农用无人机的发展提供良好的发展契机。
　　
　　在我国，着力保障农用航空体系建设，加大农用无人机的研发和生产力度，对于我国同步推进新“四化”、提高粮食产能、保障粮食安全、推进农业可持续发展、实现农用现代化具有深远意义。
　　
　　3总结与建议
　　
　　我国是一个农业大国，生态、安全、高效的精准农业是现阶段以至未来我国农业的发展方向。农用无人机技术的发展及应用对于推进未来我国农业现代化进程具有重要意义，这也迎合了我国在现代化农业发展过程中对新型高效农业技术装备的迫切需求。随着农业结构的转变与调整，农用无人机变得极具发展机遇，也展现出了作为农机装备领域新秀的无限发展潜力，但在农用无人机发展过程中还面临一些亟待解决的问题。
　　
　　3. 1技术不成熟，存在安全隐患
　　
　　由于农用航空法规、制度不够，以及技术不成熟，民用无人机在发展过程中不可避免地会存在着一些安全问题。目前，大部分的无人机没有配备“防撞系统”,当无人机在空中飞行时，存在着与其他飞行物和地面高山、建筑发生碰撞的可能。随着无人机数量的增多，这种情况会越来越严重。另外，部分无人机也存在着对配套的施药设备性能和核心技术研究不够深入和全面、设备使用效果差、喷出的雾滴谱过宽、飞行速度与作业需要不匹配、对靶性能不佳，以及药液沉积难以控制等问题。
　　
　　3. 2市场需求难以契合
　　
　　目前，我国民用无人机技术尚未成熟，且无人机的实用性不随人愿，难以真正地满足市场需求。目前，农用无人机存在几个缺陷： 一是不能适应田间作业时的频繁起降。农用无人机续航时间短，频繁起降将带来机体温度的升高。二是操控难。农用无人机的操作要求傻瓜式，但现有无人机的系统集成度不高，操作上手不易，培训周期为2个月左右，操作不慎会导致无人机失控或坠落[23].三是价格较高。无人机的飞控技术及动力技术提高了农用无人机的生产成本，其使用、维护和保养均有较高的要求，加上培训的费用，是大多数农民无法承受的。四是无人机品目较。目前，国内的农用无人机主要是应用于植保作业，应用于林业监测、牧群定位等方面的无人机技术不成熟，类型单一。