（一）需求分析

       我国作为农业大国，拥有1. 2亿hｍ²基本农田，病虫草鼠害年均发生面积达70亿亩次以上，造成粮食直接损失达1.2亿吨，因此每年需要大量的农业植保作业。与此矛盾的是，植保作业现状是投入的劳力多、劳动强度大，还有因人工喷洒农药中毒事件时有发生。据统计国内70%的植保作业还采用落后的人工施药方式，喷洒人数达1０万人，其中致死率约20％。

       近年来，小型农用无人机因其适用地形广、适用作物多、使用安全的优势而迅速崛起。首先，农用无人机速度快、作业灵活、效率高，无须专门的起降机场，可适应大田、水田、丘陵山地等多种环境。第二，国内外的实践均表明，农用无人机植保作业对象几乎覆盖了全部农作物，包括水稻、玉米和小麦等主要粮食作物，瓜果蔬菜如葡萄、柑橘、茄子、小白菜和各种经济作物如棉花、花生、油葵、油菜、巴旦木、茶园等，并且取得了理想的防治效果和防治经验。第三，在无人机航空植保作业过程中，农用无人机采用低容量喷雾方式，效率高于常规施药方式，实验数据证明可以节约50%的农药使用量、90%的用水量【3】。另外，无人机应用于植保，不伤作物、减轻对土壤的重复碾压，其优越性是地面机械无法替代的.

 在国内未来的植保领域，变革传统的施药方式，改由农用无人机进行植保作业在有巨大的发展潜力和应用前景。同时，无人机在植保其他方面也逐渐显现出独特的优势和作用，例如飞播（水稻等农作物、树木和草种）、施肥（颗粒肥、叶面肥、植物生长调节剂）等

（二）解决方案

农业无人机执行植保作业，即利用无人机平台搭载施药装置，按预设好的农业导航系统对作物进行遥感信息获取和定量定点精准施药，实现对农作物的远程处理调控。

       植保无人机有固定翼、直升机和多旋翼几种，按照动力又分电动和油动两种，目前用得较多的是无人直升机和多旋翼无人机。单旋翼无人机单次能够承载的药剂总量大都在15kg左右，能够实现6～12小时的持续性农药喷洒作业，满足不同植物对于农药的喷洒需求。多旋翼无人机，一般情况下载药总量约为10kg，单架次作业时长大都在25～30分钟。实施作业时可根据撒药量和时长选择无人机种类。

       运用植保无人机执行作业流程包括：确定植保任务及勘察地形、确定队伍成员及备飞飞手、准备物资、实施作业、标记记录以便复查。

       2017年6月28日，苏州嗨森无人机科技有限公司发布了农业植保无人机数据管理系统“植保小黑侠”。将植保无人机装上“植保小黑盒”后，即可具备相应的数据链功能。在执行植保作业的过程中，无人机可实时回传喷洒控制、作业面积和作业轨迹数据，同时回传作物种类、农药、地域等数据。植保小黑侠系统能够在大数据管理平台中进行精确分析和海量数据处理，让最终用户、飞手、植保服务、植保联盟及植保服务管理者通过手机、电脑等多终端自主、实时获取、掌控所需的植保数据信息，并为实现精准农业提供数据。

       2017年12月，大疆推出了农业服务平台，针对植保作业中的记录繁杂、协同难、统计难的困境，提供了一站式、多维度的农业植保管理工具。平台具有任务管理模块、飞行记录模块与订单服务查询模块等（框架见图1-6）。任务管理模块可迅速完成工作协调与任务分配，通过PCGSPro完成建图规划的任务可直接发送到植保机遥控器开展作业。作业地块信息支持重复调用，多次作业时可直接调用团队分享地块信息。飞行记录模块，可根据数据记录生成精确图表，查阅作业概况。多维度查询模块，可迅速按飞手与无人机的查看作业情况。

（三）应用案例

        苏州吴中区临湖镇湖嘉生态农业有限公司与苏州市农业科学院合作，使用无人机远程诊断系统监测农田长势，极大地提高了作业效率和质量（见图1-7）。

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