本期導(dǎo)讀：

在規(guī)模化種植引發(fā)的市場新需求下，無人機與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù)密切結(jié)合。其中，農(nóng)業(yè)無人機也被喻為是一把開啟智慧農(nóng)業(yè)的鑰匙，其市場更是漸入佳境。

ps. 文末互動有好禮

在過去，攝影師基本都使用單反拍攝美景，或者使用智能手機等固定設(shè)備，隨著無人機的高速規(guī)模化發(fā)展，由無人機“締造”的航拍模式席卷了全世界，無人不為航拍美圖所吸引。

無人機不止應(yīng)用在照片拍攝，它在各種各樣的領(lǐng)域都有所涉足，包括交通、地質(zhì)、警用、農(nóng)業(yè)等。其中在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上無人機漸漸被大家熟知，無數(shù)個植保無人機“飛馳”在農(nóng)田上。

植保無人機用于執(zhí)行農(nóng)林植物保護作業(yè)，可通過無線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置進行操縱，由飛行平臺、飛控、噴灑裝置三部分組成，利用地面遙控或?qū)Ш斤w控來實現(xiàn)藥劑、種子、粉劑等農(nóng)業(yè)作業(yè)。農(nóng)業(yè)工作者只要操控遙控器，就能在家指揮無人機進行全過程的農(nóng)業(yè)工作。幾天的工作量可以在幾小時內(nèi)完成，而這也是智慧農(nóng)業(yè)的重要體現(xiàn)。

讓農(nóng)業(yè)搭載智能化的東風(fēng)

翻開歷史長卷，人類將飛機用于農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域，最早可以溯源到20世紀初。1906年，美國開始采用載人飛機噴灑化學(xué)農(nóng)藥消除牧草害蟲；1949年，用于大規(guī)模農(nóng)田植保的固定翼飛機在美國研制成功；1987年，日本研制出世界上第一架農(nóng)用無人機，并在次年進行市場銷售。

植保無人機可以按照提前規(guī)劃的航線、設(shè)定的基礎(chǔ)飛行參數(shù)來進行農(nóng)業(yè)作業(yè)，農(nóng)業(yè)工作者通過無線通信網(wǎng)絡(luò)即可對機器實現(xiàn)遠程監(jiān)控。相比傳統(tǒng)的人工或半機械化植保方式，植保無人機的優(yōu)勢極其突出，具有噴灑效率高、使用方便、成本低等優(yōu)點。其中，噴灑效率是傳統(tǒng)人工的15-80倍，農(nóng)藥使用量、用水量分別比傳統(tǒng)人工至少節(jié)約50%和90%。以棉田為例，拖拉機開進棉田則會碾壓棉花、導(dǎo)致減產(chǎn)。

而使用無人機噴灑，不僅可以讓農(nóng)業(yè)工作者免受暴露于農(nóng)藥的風(fēng)險，還可以做到實時、均勻、準(zhǔn)確噴灑，最大限度減少滲入地下水的劑量。植保無人機在農(nóng)業(yè)場景廣受歡迎，正在推動農(nóng)業(yè)邁向現(xiàn)代化、規(guī)模化和智能化發(fā)展階段。

飛控傳感器的工作原理

如上文所說，植保無人機由飛行平臺、導(dǎo)航飛控、噴灑機構(gòu)三部分組成，其中不可缺少的核心設(shè)備非飛控莫屬。飛控最基本的功能是控制一架飛機在空中飛行時實時平衡方向，由IMU來測量飛行數(shù)據(jù)，感知飛機當(dāng)前的傾角數(shù)據(jù)并把該信號傳輸給飛控內(nèi)部里負責(zé)運算的單片機。根據(jù)當(dāng)前飛行數(shù)據(jù)，單片機計算出一個補償方向與補償角，接著將這個補償數(shù)據(jù)傳輸給舵機使其執(zhí)行命令，完成補償動作，之后傳感器感知到飛機已經(jīng)保持平穩(wěn)，將實時數(shù)據(jù)再次給單片機，單片機便會停止補償信號。這就形成了一個循環(huán)，大部分飛控基本上都是10HZ的內(nèi)循環(huán)，也就是1秒刷新十次。若沒有飛控的話，當(dāng)一個角開始傾斜，那飛機就會快速地失去平衡導(dǎo)致墜機，或者說氣壓計測量不到自己的高度位置的話就會一直加油門或者一直降油門而徹底失去人力控制。

起初中國植保無人機只有2524架，到了2020年農(nóng)業(yè)植保無人機數(shù)量已達5.5萬余部，植保無人機作業(yè)面積達4.5億余畝。數(shù)據(jù)顯示，在疫情、春耕、5G等多方面因素影響下，2020年-2021年中國農(nóng)業(yè)無人機市場規(guī)模增長迅猛，2021年市場規(guī)模達到28.63億元，同比增長率為124.2%。2022年-2025年，中國農(nóng)業(yè)無人機市場將保持穩(wěn)定增長，預(yù)計2025年市場規(guī)模可達115億元。

展望未來

以往歐美的農(nóng)場上能夠以極少的人力來實現(xiàn)高產(chǎn)量，一大重要原因就是自動化程度高。隨著無人機和AI等技術(shù)的到來，正在將農(nóng)業(yè)智能化帶入一個新的階段，進一步提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。但植保無人機的功能顯然遠遠不應(yīng)止步于此，仍然存在大量的潛力等著人們用更高超的技術(shù)去挖掘。比如氣象監(jiān)測，眾所周知，原來農(nóng)業(yè)工作者靠天氣吃飯，從中能夠看得出氣象對農(nóng)業(yè)的影響有多深遠，因此氣象監(jiān)測將是植保無人機的未來重要發(fā)展方向之一。若能研發(fā)出一種傳感器來監(jiān)測實時氣象，并提供溫度、降水、濕度、太陽輻射和風(fēng)速等因素來供農(nóng)民參考，便能解決氣象因素帶來的痛點。

“無人機+傳感器+大數(shù)據(jù)”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠勾勒出一個多層次、全方位的“農(nóng)業(yè)地圖”：氣象信息、土壤信息、作物信息、乃至農(nóng)戶信息，都將得到匯總，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。而隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，催促著農(nóng)業(yè)變得更加規(guī)模化、智能化、集約化、精細化，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)巨頭在為農(nóng)村市場賦能。在未來，國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)將會誕生怎樣的火花來助力植保無人機更快更好地解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展痛點？讓我們拭目以待！

文末互動

一旦無人機產(chǎn)業(yè)形成成熟、規(guī)范的生態(tài)體系，未來它在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀椤o人機、5G等技術(shù)將全面深入應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)藍圖中，推動新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合。大家是否有留意到身邊或家鄉(xiāng)已有各種各樣的智慧農(nóng)業(yè)的景象出現(xiàn)呢？從田間到餐桌，你最期待看到哪些新景象發(fā)生？

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