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無人機整機
無人機配件
無人機服務(wù)
設(shè)備與工具
導語： 三年前，一場由無人機引導的農(nóng)耕創(chuàng)新運動拉開序幕。當下，令人欣喜的變化在農(nóng)田間頭得到見證。
“我這邊藥還沒上好，那邊的小伙子就噴完了”，在東城鄉(xiāng)上社堤村老劉家的蘋果園里，他向我們講述了第一次見到植保無人機作業(yè)的印象。
東城鄉(xiāng)位于山西臨汾市吉縣，蘋果種植是當?shù)氐闹е彤a(chǎn)業(yè)。吉縣地形多以溝壑與山丘為主，氣候干旱，并且缺水。
今年早春，入冬之后剪完枝，老劉便開始著手一年之初最為重要的工作——“清園”，剛過去的寒冬讓害蟲進入休眠期，這是集中捕殺的大好時機，對來年的果實成長和收成起著關(guān)鍵性作用。年過花甲的老劉和老伴守著這12畝地的蘋果園，噴藥、耕地等活一直親力親為。
在外工作的老劉兒子于心不忍，擔心老兩口受累，更重要的是人工噴灑農(nóng)藥容易吸入人體造成危害。今年他向父親推薦了一種更為先進的農(nóng)機產(chǎn)品——植保無人機。
老劉兒子帶著禾文植保隊進到院子里，望著伸展著八只槳的大家伙，老劉將信將疑地接受了兒子建議。為了更明顯的效果對比，這次植保隊只噴灑了八畝田，另外四畝田老劉按照傳統(tǒng)人工方式噴灑，等到秋天對比病蟲害的防治效果。
由李耀領(lǐng)隊的禾文植保隊來自內(nèi)蒙古，同時作為大疆植保無人機的代理經(jīng)銷商。從今年3月起，禾文植保隊將在山西臨汾連續(xù)工作三個月，為這里五萬畝蘋果樹提供植保服務(wù)。
一、從無人機到植保機的更迭
4月25日大清早，禾文植保隊向我們展示了現(xiàn)場作業(yè)場景。在西嶺村400畝的果樹試驗田間，14架大疆植保無人機全甲板起飛，揚起一路塵沙，場面頗為震撼。
飛手執(zhí)飛的是大疆最新MG-1SRTK版機型，繼2015年推出的第一代MG-1機型，后者在操控方式、精準噴灑、智能避障等性能上進行了多項升級，其中RTK天空接收端是大疆宣布與千尋位置合作后，首次亮相。
1、減低炸機風險
機身前側(cè)方、后側(cè)方與底部分別加入了高精度毫米波雷達。前后兩部斜視雷達可預(yù)先探測地形, 讓飛行器提前調(diào)整高度, 可實現(xiàn)前飛預(yù)測、倒飛預(yù)測，并結(jié)合下視雷達進行精準定高。
通過雷達的不間斷掃描, MG-1S可實時感知地形變化, 并根據(jù)地形和作物高度及時調(diào)整飛行高度, 如遇到梯田可以自行修正相對高度飛行實現(xiàn)仿地飛行, 確保飛行中的均勻噴灑。
此次飛行的機型中還植入了大疆在2月底發(fā)布的雷達避障系統(tǒng)，位于機身前方，在2m以上作業(yè)高度時，可支持最大的飛行速度為7m/s；2m以下作業(yè)高度，可支持最大飛行速度為5m/s。
雷達避障系統(tǒng)可識別人畜、以及田間作業(yè)常碰到的電線桿和斜拉線等，識別距離在10米范圍內(nèi)。
2、噴灑精度依賴定位
精細作業(yè)的概念不斷被提起，RTK精準定位的功能開始被植保無人機重視。據(jù)介紹，面積較小的田地作業(yè)主要基于GPS定位，進一步加強飛行控制與自主作業(yè)強調(diào)。
另一方面，通過引入RTK系統(tǒng)配件，配合自有/公共基站使用可實現(xiàn)毫米級定位。
3、穩(wěn)定性能的提升
MG-1S搭載A3飛控, 其算法經(jīng)過全面優(yōu)化，同時采用冗余系統(tǒng)設(shè)計, 包括雙氣壓計, 雙指南針等, 可以使系統(tǒng)在傳感器出現(xiàn)異常時, 立即切換至另一套傳感器, 保障了可靠穩(wěn)定的飛行。此外，MG-1S還在軸承散熱系統(tǒng)、葉片設(shè)計等細節(jié)方面進行優(yōu)化，向下式的風場以增加霧滴的滲透性。
4、加藥口的優(yōu)化
MG-1S的加藥口口形變大，并將一代的前方位置改為右側(cè)方，方便加藥和清洗。藥劑的清洗和更換操作更人性化。
5、完善周邊需求配置
自動灌藥機首次亮相，以配合無人機藥箱加藥程序。此外，為方便飛手和村戶檢查噴灑效果，大疆在DJI-MG手機客戶端提供霧滴分析測試，通過手機攝像頭或者霧滴分析儀記錄水敏紙情況，可檢測到每平方厘米上的液滴附著情況。
一系列的更迭和貼近噴藥場景的創(chuàng)新，讓無人機蛻變成一臺專業(yè)農(nóng)機。
二、來自“蘋果之父”的產(chǎn)業(yè)解讀
產(chǎn)業(yè)革新前期不免受到質(zhì)疑。當下我國的航空植保覆蓋率不到2%，對于無人機深入農(nóng)田作業(yè)，很多人持懷疑態(tài)度。智東西也曾在《深度調(diào)查：農(nóng)用無人機市場真相！拖拉機才是最大競爭對手》報道中直面過無人機植保作業(yè)中存在的問題。
時隔半年，智東西深入到田間現(xiàn)場還原更多真相和進展。作為國家農(nóng)業(yè)部果樹病蟲害防治協(xié)作組專家組首席植保專家的馬恩正教授，向智東西分享了關(guān)于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和病蟲害防治領(lǐng)域的專業(yè)性觀點和意見。
理論上直升機相比多旋翼的抗風性能更好，由于直升機的下壓風場大，更加穩(wěn)定；但同時也容易傷害幼果和花蕊。馬恩正教授建議在植物的不同生長周期采取不同方案，幼年期用多旋翼，成熟期采用直升機方案。
2、當下我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的痛點和問題是？
當下，中國農(nóng)村的年輕勞動力流失嚴重，農(nóng)忙時期村里輕壯年勞動力短缺，是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的巨大問題。在筆者兩天的走訪下來，村里的年輕人較少，在田間作業(yè)的身影更是難見。
此外，我國的耕種方式較為落后，人工式噴灑農(nóng)藥缺少防護措施，近距離接觸人體容易吸入人體對身體造成威脅。
馬恩正教授表示，植保無人機的應(yīng)用能夠讓一部分年輕人重新回到農(nóng)業(yè)事業(yè)上，并且更高效的噴灑能夠解決提升勞動力效率。“一年噴灑三到四次農(nóng)藥就夠，但因為藥劑利用率有限、藥效未得到完全釋放，造成了多次的重復勞動”。
3、如何解決無人機植保過程中農(nóng)藥漂移造成的污染問題？
首先需要加強農(nóng)民對于農(nóng)藥標識的敏感對象，重視注意事項。此外，為防止藥劑漂移，通常還需要加入有機硅、沉降劑等助劑。對于飛防隊伍而言，則要提升的要求，下風向作用更容易漂移等。
4、對于當下植保無人機產(chǎn)品的幾點建議：
1）加入紅外攝像頭，激光雷達等避障措施，減少炸機事故的發(fā)生。紅外攝像頭的成本并不高，但卻能夠切實減少指揮人的勞力和誤差。數(shù)萬元的植保無人機價格對于村民和植保隊而言，都不算便宜，應(yīng)該盡量避免炸機風險。
2）提升飛手關(guān)于安全用藥、農(nóng)林防護的實踐知識，配藥和施藥作為植保中極為重要的一環(huán)，直接影響到農(nóng)作物的生長，需要在飛手培訓過程中加強。
3）可考慮在藥箱中加入攪拌裝置，藥劑更充分溶解，更大程度地發(fā)揮藥效。
三、觀念保守的村民如何被說服？
回憶起在吉縣接到的第一單，禾文科技公司CEO的李耀仍記憶猶新。要讓觀念保守的村民敞開心接受新科技，還是在視為“命根子”的土地上作業(yè)，需要一點“策略”。
今年三月，禾文植保隊來到吉縣，在試驗田上展示植保無人機作業(yè)效果，吸引了不少好奇村民前來觀望?！拔覀儗⑺粼嚰埥坏酱迕袷种校屗麄冸S機貼在果樹各個位置，植保機噴灑過后村民們親自檢查噴灑效果。”
“水敏試紙”用于檢測農(nóng)藥噴灑覆蓋效果，遇濕后即顯現(xiàn)深色印記，印記大小表明藥劑成霧和分散狀況。一般情況下，人工手動式噴灑覆蓋效果不佳，容易造成過量噴灑流入土地，傷害到農(nóng)作物的根部，次年將減少收成。
據(jù)介紹，植保無人機的噴灑覆蓋率一般可達到70-80%。村民們看到的布滿印記的水敏試紙后，紛紛被打動。“當時人群中一對六十出頭的老兩口站出來，當即提出讓我們?nèi)ニ掖蜣r(nóng)藥?！?
在收費方面，根據(jù)不同的作物類型、不同的人力價格、不同地形和作業(yè)難度，以及當?shù)氐慕?jīng)濟水平定價。主要參考因素是人力成本，即雇傭人力噴灑農(nóng)藥的收費情況。在吉縣，禾文團隊噴灑一畝地的收費價格為30-40元。
“相比人力噴灑你，以一畝地為作業(yè)單位，采用無人機作業(yè)作業(yè)在人力成本能減少5元，藥劑和水費節(jié)省25塊，總共能節(jié)省30元”，吉縣果樹科技研究所所長竇興華向智東西記者表示。
對于缺水干旱的吉縣而言，無人機作業(yè)最大的利好在于節(jié)約水資源。東城鄉(xiāng)上社堤村老劉指著他的蘋果園說道，以前噴4畝地需要900斤水，改用植保無人機只要30-40斤水就夠了。
在政府補貼方面，據(jù)竇興華所長介紹，縣里從今年三月引入植保無人機服務(wù)，還屬于實驗性質(zhì)，需要秋天看到對比效果后，再看是否能拿到補助或者重點支持。相比此前過度宣傳的無人機植保補貼，現(xiàn)在看來當?shù)卣膽B(tài)度更為客觀和冷靜。
四、海歸派創(chuàng)立農(nóng)業(yè)植保隊
如果不是無意間聊起，很難想象眼前這個在田間不停奔波，和村里大爺大娘打成一片的胖小伙竟是個海歸派。29歲的李耀在2016年創(chuàng)立禾文植保隊，此前畢業(yè)于英國謝菲爾德大學環(huán)境工程與能源專業(yè)。據(jù)他介紹，大學時期，英國現(xiàn)代化的牧場給他留下了深刻印象。回國后，他便創(chuàng)辦了這家以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為核心的公司，主打植保無人機的銷售和作業(yè)。
在服務(wù)具體落地方式上，植保隊采取與當?shù)剞r(nóng)資站合作的方式，農(nóng)資站提供農(nóng)藥、當?shù)毓麡洳∠x害情況、農(nóng)藥配方意見等。在硬件終端方面，大疆植保對接平臺DJI-MG已接入植保服務(wù)隊200家，禾文團隊作為其中之一，可像“滴滴打車”那樣承接村民服務(wù)。
不過據(jù)李耀表示，村民們對手機端預(yù)約服務(wù)功能使用率并不高，主要還是直接電話聯(lián)系。李耀帶領(lǐng)的禾文植保隊本常駐在內(nèi)蒙古。但由于植保飛防作業(yè)具有明顯的農(nóng)時季節(jié)性。大多數(shù)植保隊都像禾文一樣采取遷徙式的作業(yè)方式，上半年選擇在中東等地作業(yè)。
吃住主要以當?shù)剞r(nóng)戶家為主，近二十架大塊頭無人機用專用室的箱式貨車跟著他們走南闖北。據(jù)李耀介紹，團隊約20人，持證飛手16人，植保無人機15臺。農(nóng)忙時期，飛手平均月薪能夠達到1萬以上，隊長1.4-1.5萬左右。
果樹林、玉米地等具有一定高度的植被噴灑具有風險性，“在吉縣作業(yè)難度還是很大，飛手需要隨時把控地面狀況，剛畢業(yè)的新手主要作為副手進行勘測和配合”，飛手隊長張鏑表示。
實際上，禾文植保團隊除了植保無人機業(yè)務(wù)，還在推廣另一項有意思的科技農(nóng)業(yè)項目——無人拖拉機。在新疆、東北三省等更為廣袤的平原地區(qū)，植入思南導航系統(tǒng)的拖拉機可自動在田間耕地，并且比人工駕駛線路更為精準，受到村民們的認可。
五、結(jié)語
兩天的吉縣之行展現(xiàn)了無人機在航拍娛樂之外的更大期待和產(chǎn)業(yè)價值。
在我國，老齡化和勞動力短缺正在成為阻礙農(nóng)村和農(nóng)業(yè)發(fā)展中重要阻礙，農(nóng)用植保無人機和植保隊上門服務(wù)的出現(xiàn)有望改善這一現(xiàn)象。但真正的規(guī)模化普及和落地還需要廠商與政府的多方努力配合。
在這片藍海市場，無人機廠商正躍躍欲試，大疆今年在人員配置和戰(zhàn)略位置的不斷提升，以及極飛等其他無人機團隊的默默耕耘，都開始讓這片曾被忽視的市場煥發(fā)出更大的生命力。
當產(chǎn)品能力已經(jīng)成型，后續(xù)的本地化市場能力將成為卡位戰(zhàn)重地。上至噴灑，下至維修，形成配套的快速響應(yīng)服務(wù)體系將助于產(chǎn)業(yè)升級和村民接納。2%之外，是巨大的市場想象力空間。盡管環(huán)境堅苦，風餐露宿，仍攔不住想飛的心。
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