农业植保无人机前景报告

农业植保无人机资料1. 国内农植现状植物保护涉及我国粮食安全、食品安全、生态安全和农业丰产、农民丰收，在我国农业生产中起着举足轻重的作用。我国能以不到世界10的耕地，解决了世界22人口的粮食问题，机械化防治发挥了极其重要的作用。2010 年，全国农作物病虫害发生48 亿次，防治 55 亿次，为国家挽回9460 万吨粮食，棉花损失165 万吨，油料损失336 万吨。为国家粮食安全和农业生产稳定发展做出巨大贡献。虽然高效机械化防治技术得到了较快发展，但是，对于占全国粮食种植面积60% 以上的水田、玉米等高秆作物，由于其特殊种植模式和作物特性，使得地面机具无法下田。长期以来，水田和高秆作物的病虫害防治只能依赖手动喷雾器和背负式喷雾机进行，在全球气候变暖的今天，突发性大面积病虫害频繁爆发，现有植保机具早已无法满足防治需求，每年给国家造成巨大的粮食损失。装备落后、作业效率低， 致使农药喷洒成为我国粮生产过程中劳动强度最高、作业次数最多，劳动力消耗量最大的环节，随着我国城镇化步伐加快，大量的农村劳动力转移到城市，同时伴随人口老龄化问题， 农业劳动力的日益短缺、劳动力成本不断攀升，农作物病虫害防治已成为目前制约我国主要粮食生产的主要瓶颈。由于我国土地资源不足，东北平原、西北、 华北平原大规模土地资源仅占耕地面积30%左右，而占总种植面积60% 以上的小规模种植模式，大型地面施药机具难以适应其病虫害防治要求。由于需要专用的农业航空专用机场和跑道，在丘陵山区、家庭式的种植模式下难以发挥固定翼飞机施药的优势。因此开展农用轻型无人机施药技术装备与服务体系研究具有十分重要的意义：1.1 符合纲要所确定的重点领域本项目研究内容符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 2020 年） 重点支持方向；符合“全国新增千亿斤粮食生产能力规划”和“粮食丰产工程”的要求；符合中央一号文件“加快推进农业机械化”的要求； 符合农业部“关于推进农作物病虫害专业化防治的意见”精神；符合我国现代农业发展的需求。无人机施药技术装备与服务体系研究是纲要农业领域重点发展方向。符合多功能农业装备与设施优先主题中定位变量作业智能机械；符合环保型肥料、农药创制和生态农业优先主题中高效安全的有害生物综合防治技术；符合农业精准作业与信息化优先主题中精准作业和管理技术系统。贯彻落实中央一号文件关于农业机械化与现代化的精神，把保障国家粮食安全作为首要任务，把提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率作为主要目标，把农机农艺结合作为基本要求，促进水田、玉米等高秆作物机械化防治水平，构建精准、优质、高效、生态、安全的无人机施药技术服务体系。1.2 是突发性大面积病虫害防控的有力手段随着全球气候变化，突发性大面积的病虫害发生频繁，严重危害了我国粮食安全和农业生产稳定发展。据国家农业部2010 年统计，全国农作物病虫害发生48 亿次，年损失粮食多达 2157 万吨。 2012 年突发大面积的玉米黏虫，缺乏专用高效的施药技术装备致使防治不利，仅这次玉米黏虫发生面积近5000 万亩，占全国玉米播种面积的9.72% ，其中严重发生面积650 万亩，占到全国播种面积的1.26% ，这类突发性大面积的病虫害已经严重国家粮食安全，破坏农业可持续发展。无人机施药作业效率高，较常规机具可提高100150倍，而作业成本58元/亩，仅为常规作业的1/21/3。高效、低成本的无人机施药技术为解决了突发性大面积病虫害防控难题提供了全新的技术与装备。1.3 是我国土地经营模式的必然选择我国规模化的土地资源不足，仅占耕地面积30% 左右，主要集中在北方东北平原、西北、 华北平原。而在南方，有着占总种植面积60% 以上的小规模种植土地，土地地貌复杂，民房耕地交织，经营模式以一家一户的联产承包责任制为主，土地的分散经营、小块经营，使得耕地规模小、田块分散、作物品种布局不一，作物长势不一，包括固定翼飞机在内的大型施药机具难以适应其病虫害防治要求，在很大程度上限制了农业机械化实施。无人机施药技术装备无需专用机场和跑道，灵活轻便、环境适应性强、不受作物长势和作业田块条件的限制， 在应对小区域种植作物的病虫害防治中有着巨大优势。发展无人机施药技术装备，是解决制约我国南方分散经营模式下，病虫害机械化防治的瓶颈问题，是我国土地经营模式下的必然选择。2、需求分析当前， 国际经济形势复杂严峻，全球气候变化影响加深，我国农作物病虫害防治压力加大，农业发展面临的风险和不确定性明显上升。加快精准高效病虫害防治技术与装备研发，确保农业生产稳定的任务更加艰巨。开展高效低污染安全的无人机施药技术装备与服务体系的研究，突破我国水田、玉米等高秆作物机械化瓶颈，以服务于现代农业发展，对突发性大面积病虫灾害控制，缓解农村劳动力短缺，促进病虫害专业化防治，提升施药装备市场竞争力，实现农业生态环境可持续发展的国家战略需求。2.1 农业劳动力短缺的必然需求常规的背负作业方式劳动强度大，作业质量差，易发生中毒事故。随着我国城镇化步伐加快， 大量的农村劳动力转移到城市，同时伴随人口老龄化问题，导致农业劳动力的日益短缺、劳动力成本不断攀升。据调查，96% 的农民认为施药作业是最繁重的田间劳动。因此，迫切需求开展新型高效无人机施药技术装备替代手动和背负式药械，缓解农村劳动力短缺。而且随着我国农业现代化的步伐不断往前推进，要求用现代的物质装备来改造农业，普遍实现了机械化和自动化以及信息化，科技在农业进步中的作用越来越凸显，推动农业由粗放型向集约型转变。无人机施药技术与装备作业效率高，劳动力投入少，符合现代农业发展要求。高效的新型航空施药技术与装备的应用，恰恰体现了现代农业的要求，真正做到劳动力投入少，解决当前农业生产面临的困境。施药作业智能化、精量化、高效化，对促进传统农业向现代农业的转型有着积极意义。2.2 病虫害专业化防治的必然需求现代农业的转型已进入新的发展阶段，正在从千家万户的小农经济向区域化种植作业转变， 急需发展防治农作物病虫害的专业化施药队伍，如各地出现的“机防队”和“施药专业户”等。 但施药专业户的施药设备多为人力携带的背负喷雾机具，单台施药设备一天防治面积在120亩（视操作人员、地块和作物种类而定），机具品种单一、工作效率低，不能满足不同作物、不同规模的病虫草害防治快速防治的需求，与现代农业的需求不符。农无人机施药技术是以航空、信息、 生物和农业装备为支撑点的现代农业技术系统，具有作业效率高，突击能力强，机动性好，适应性强等优点。满足专业化防治对精准、高效施药技术与装备迫切需求，适于消灭暴发性病虫害，符合“统防统治”理念，对加速手动药械和小型机动药械的更新换代，促进政策、法规和相关标准的研究、制定，提升机动施药装备的技术水平具有重大意义。是实现我国粮食安全、食品安全、环境安全的重大科技选择，也是我国从传统农业向现代农业转型升级的重要标志。2.3 施药装备市场竞争力的需求目前我国农业科技和物质装备水平还不高，农业科技研发和创新能力不强，技术集成度不高，“十五”期间科技进步对农业的贡献率只有 48% ,大大低于发达国家 7080%的平均水平。目前，与国外发达国家相比，我国植保机械产业的研究基础比较薄弱，植保机械行业240 余家生产企业中，多数企业规模小，技术力量缺乏，产品技术含量较低,缺乏核心竞争力， 制约了我国植保机械产业的发展。新型无人机施药技术装备，是在传统植保装备的基础上，集成了超低空低量施药技术、施药装备平台技术、现代航空技术、GPS 导航技术、数字信息技术以及现代自动控制技术的高技术产品。对于加大科技进步对农业的贡献，提高我国植保机械领域的自主创新能力，增强产品核心竞争力和农业抗风险能力具有积极的促进作用。2.4 农业可持续发展的必然需求我国的农药生产已取得长足发展，但因施药技术和施药设备落后，各地仍沿用粗放的施药方式， 大雾滴大容量喷淋式喷雾等落后的施药技术和设备盛行，农药有效利用率有的不足30%,每年喷洒出去农药制剂有70%80%流失到环境中，不仅浪费大量资源，还造成环境污染， 导致施药人员中毒和农产品农药残留超标等问题。无人机施药采用低容量喷雾技术替代粗放的大容量喷雾技术，采用高精度GPS 的农用无人机的自动导航技术，实现航空喷雾作业喷幅的精确对接，极大地提高了我国航空植保作业的质量，可把农药有效利用率提高到 35% 以上；通过本项目的实施，实现农药的减量、精确、高效、合理的使用，降低农业生态环境污染，提高农产品品质，符合“建立资源节约型和环境友好型社会，发展循环经济，高效利用资源，保护生态环境”的政策，也符合“减量化、再利用、再循环”的循环经济实际操作原则，是建立资源节约型和环境友好型可持续农业的技术支撑。3. 项目实施产生的重大经济、社会效益3.1 . 经济效益分析首先，农业航空施药的效率是常规施药机具的100 倍，作业效率按500 亩 /天，而且航空施药采用低空低量施药技术，可节约农药20% ，每年可产生较大的收益；采用高效航空施药，节约了用水、人工成本；较传统病虫害防治，采用了新技术，提高了防治效果，使得农产品产量、质量提高。而高效的农业航空施药可以及时防控突发性大面积病虫害，提高病虫害防治效果，为国家挽回巨大的粮食损失，产生巨大的经济效益。3.2 社会效益分析农作物病虫害防治是劳动强度最大的田间管理项目。随着我国人口老龄化，农业劳动力日益短缺、劳动力成本不断攀升与我国现代农业发展的矛盾将越来越激化。高效的航空施药可以缓解农业施药作业劳动力短缺与农业发展之间的矛盾。探索规模化、社会化无人机航空病虫害防治的区域经营模式，以及植保、农机等多部门联合的无人机航空病虫害防治技术与装备推广机制，最终提出包括技术推广、技术指导、规模化应用的无人机航空施药装备推广使用体系，构建完善的新型服务体系，加速我国农业向现代化转型。随着航空施药技术的发展，将带动新型药剂产业和航空施药装备产业的发展，这新型产业符合国家战略发展需求，具有广阔的市场前景，为国家创造大量的就业岗位，带来巨大的社会效益。二、项目目标及主要任务1. 战略目标本项目根据国家对经济和社会发展规划中对主要农作物病虫害专业化统防统治，加快推进农业机械化需求，围绕粮食生产中对高效施药机械产品的重大需求，针对我国目前施药技术落后、农药有效利用率低、施药效率低、劳动量消耗巨大、高效施药机械缺乏等关键问题， 开展农业轻型无人机施药技术装备与服务体系研究，突破高效低污染安全航空施药技术、高效稳定的施药搭载平台技术、施药作业过程自动控制技术、精准施药技术等核心技术，切实提高农药的有效利用率、减少农药使用量，解放劳动力，降低农业生态环境污染，实现施药的精量化、机械化、自动化和安全化。通过项目实施，全面提升我国植保技术与装备，特别是航空施药装备的自主创新能力和国际竞争力，为我国资源节约型、环境友好型的可持续农业的建设提供必要的技术支撑和保障。2. 具体任务指标（ 1 ）突破无人驾驶轻型农用直升机平台技术；（ 2 ）完成无人驾驶轻型农用直升机平台与施药装备；（ 3）完成无人驾驶轻型农用直升机平台，无人机控制系统的高度与速度误差小于5% ，具备自动驾驶与傻瓜式操控功能；（ 4）完成航空施药新型制剂研发；3. 项目研究开发的重点3.1 航空施药安全性评估农业航空作业相对地面机具作业而言有着更复杂的农药沉积与飘移规律，从标靶上飘移的农药，不能真正发挥防治病虫草害的作用，反而会导致浪费农药、降低防治效果，增加防治次数、相邻地块的敏感作物受损、过量喷药、农药残留超标、空气和水源污染等一系列后果，对人类、动物和植物产生不良的影响。为降低农药漂移，针对不同的无人机平台，研究机身下方药液雾滴在气流场中的运动情况，分析环境因素（温度、风速、风向等）、施药量、作业速度等因子与药液飘移距离、飘移量的复杂关系，评估施药安全性，制定措施，减少农药对生态的污染。3.2 精准施药控制系统研究根据农用轻型无人机航空施药方式与方法，重点研究施药过程全程自动控制技术，针对我国的无人机平台，研究设计开发新型的精准施药系统与GPS 导航系统，实现喷洒精确对接、定点施药、自动导航、高效自主作业，避免施药过程中重喷漏喷现象，解决施药操控问题。研究开发新型施药控制系统，使用嵌入式系统技术，完成变量控制、无线电通讯、信号处理、功率分配等模块化设计，实现施药 装备远程变量控制与工作参数遥测反馈等功能。3.3 航路规划与自动导航系统研究使用 C 语言和 MATLAB 语言开发航路规划和实时显示系统，集GPS 和 GIS 于一体，实现自动规划农田边界、自动规划飞行航路、测算农田面积、实时显示飞行轨迹、定点精准施药功能。3.4 无人驾驶轻型农用直升机平台目前我国的农用无人机平台绝大多数是由军工、航拍、 测量等各个领域转换而来，具有高空、高速、长遥控距离的特点，而农业航空施药作业要求无人机低空、低速、平稳飞行，加之作业周期内使用频繁，操作人员素质参差不齐，还需要解决无人机耐用性、操作简易性及经济性的问题。本课题针对目前我国的无人机平台，从低空稳定性控制、傻瓜化操控、机体动力系统改造、发动机增寿等方面进行无人机平台的农业适应性研究改造，使之能够更好的应用于农业植保。无人机超低空飞行，首先，由于地面反弹气流的存在，使得旋翼下方气流混乱，气压高度计数值波动剧烈，目前我国的无人机平台，多数存在低空控制盲区；其次， GPS 卫星定位信号也会随着地面温度、云层变化、气流流动等因素产生整体漂移。本课题拟以消减地面效应影响，增加低空定位精度为研究目标，对目前我国的无人机平台做进一步的研究改造。3.5 无人机平台傻瓜化操控研究改造我国的无人机平台标准的遥控器上，装有2 摇杆、 4 微调以及其他10 余个按钮，操作人员需要从总距、横滚、俯仰、航向8 方向控制姿态调整，人工培训仅无人机操作上就需要经历软件模拟航模练习真机操控 3 个阶段，培训周期历时3 个月，另一方面，我国飞机农业作业人员素质参差不齐，无法在短时间内达到专业人员水平。因此， 本课题针对以上情况，结合无人机的飞行控制系统与操控界面，研究控制策略与算法改进，开发新型遥控装备，实现无人机平台的傻瓜化操作，大幅降低操作难度，缩短人员培训时间，提高无人机田间作业的灵活性和工作效率。3.6 新型航空施药药剂研究实验证明，使用普通药液于5m 高度喷施，在旋翼气流与外部环境因素综合影响下，10%-20% 的药剂在空中蒸发弥漫在空气中，严重影响施药效果，污染生态环境。本课题拟展开农药药剂成分、剂型、 添加剂等方面研究，开发多种适用于航空喷洒的超低量农药剂型。三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础1. 国内外技术发展趋势与现状、专利等知识产权及相关技术标准情况分析1.1 . 国外农业航空现状及趋势农业航空发达国家以美国和日本为典型代表，发展状况主要表现为：农业航空施药作业是农业航空服务最主要的作业项目，农用航空装备齐全，技术相对成熟，培训服务体系完善，相关规范健全，农业航空作业比重大。1.1.1 航空施药与服务体系是农业生产的重要组成美国航空施药作业规范齐全，相关的法律法规健全，航空施药设备、部件系列完善，能适合不同作业要求，年航空施药面积达3400 万公顷，占总耕地面积的25% 以上， 其中水稻施药作业100% 采用航空作业方式。随着精准农业技术的发展，一些不同类型的精准农业技术包括全球定位系统(GPS) 、地理信息系统(GIS) 、遥感系统(RS) 、作物生产专家管理系统和新类型的装备及部件，也逐步应用于农业航空，这些精准农业技术的应用，提升了美国农业航空技术水平，必将进一步加大农业航空在其农业领域的应用比重。日本农业耕地面积470 万公顷，农业航空作业面积253 万公顷，其中农用无人直升飞机作业面积96.3 万公顷，占航空作业38% 。防治面积从1997 年的 20 万公顷增加到2010年的 96.3 万公顷，其中水稻施药作业全部采用无人机施药装备进行防治，近年来麦类、豆 类、萝卜、洋葱、生姜、甘蔗等也逐步采用农用无人机进行病虫害防治。日本目前用于农业方面的无人机，以 YAMAHA RMAX 系列为主，每小时可喷洒农药7 10 公顷， 一架 RMAX每天可喷洒农药80 公顷。采用农用无人驾驶轻型直升飞机进行农业生产已成为发展趋势之一。在农药制剂方面，日本有水稻、小麦、玉米作物专用的无人机喷洒农药制剂，目前在册登记的专用农药已达150 余种。1.1.2 农业航空呈现不同的发展模式现在世界上通用飞机多达33. 6万架，每年作业面积近 4000万h,我国只占其1%。全世界已有农用飞机60 多种，其中固定翼飞机40 多种，旋翼（直升）机 20 多种，共约3 万余架，其中美国8000 多架，俄罗斯1 万多架，加拿大、澳大利亚等国也有数百架。经农业航空管理的耕地面积达2.4 亿 hm2, 占世界耕地面积17。其中美国、俄罗斯、日本3国分别达到1 亿 hm2 、7000 万 hm2 、 180 万 hm2， 分别占本国耕地面积的45、35和39。美国地耕地面积广，呈大规模化经营，促进了美国农业航空的快速发展，使其成为农业航空技术最先进的国家。现拥有农用航空公司2000 多家，农用飞机近万架（实际在用的飞机大约为4000 架） ，在册的农用飞机驾驶员2000 多名，飞机大约有20 多个品种，分为单翼、双翼和直升飞机，多为有人驾驶机型，飞机的安全性能较高。据美国全国农业航空协会（ NAAA ）提供的数据，现在农产品生产中，25% 都是采用空中作业完成的，主要是谷物生产和病虫害防1.1.3 具有完善的航空施药技术装备与服务体系国外不断完善航空施药技术装备与服务体系，具体表现在，装备量逐年增长，作业面积不断扩大，装备品种多，科技含量高，服务领域广，航空作业质量标准详细，而且农业航空相关的法律法规齐全。农业航空是农业发展的重要手段，飞机可以播种、施肥和防虫等作业，所从事农业航空植保作业的人员必须持证上岗，美国农业飞机必须符合美国联邦航空局（FAA） 137 部的要求。具有完善的农业航空队伍建设体系。美国约有1625 家公司从事农业航空作业飞行，平均每家拥有飞机2.2 架， 雇用飞行员2.7 人， 农业飞机和航空材料生产厂家有500 多个。 日本目前从事农用无人机培训的学校，仅雅马哈在全国一共有134 家培训学校。具有完善的作业服务管理制度。日本具有直接负责和从事水稻等无人机施药作业的组织和个人团体共1000 多个，农场主只需要支付服务费，除草、防虫、防病和施肥等都由专门的公司运作。形成完善作业收费标准、作业服务协调制度、作业服务合同管理制度等。1.2 国内农业航空现状及趋势我国航空喷洒设备的研究和应用在五十年代就开始了，目前已有6 个机种 400 多架飞机在大面积的垦区和农场从事农业航空工作。大多以通用的农业航空喷洒为主，如在大面积的垦区和农场运用国产的“农业5”， “Y5B”， “Y11 ”等固定翼机型进行农业航空作业， 到了九十年代出现了专门为超轻型飞机配套设计的3WQF 型农药场和跑道，很难适应于南方丘陵山地地区的小规模种植。而小规模种植方式是目前我国粮食生产的主要形式，无人机不受起降场地限制，适应与小规模种的丘陵山区，因此， 近些年无人机施药技术与装备受到国家高度重视，是未来病虫害防治的主要趋势。2. 国内现有工作基础近几年来，农作物病虫害机械化防治和突发性大面积病虫害防控引起了国家主管部门的高度重视。在低空施药技术及规范和无人机平台技术等方面取得了长足的发展，并且取得了许多重大成果，无人机示范与宣传，促进了无人机施药技术与服务体系不断发展与完善，科研力量与科研平台不断加强。经历了从悬浮剂、微乳剂、水航空专业喷雾制剂研究已经起步。航空喷雾制剂研究中，剂到油剂的研究方式转变，有效地抑制了雾滴在空中降落过程中的水分蒸发损失。已经有两个超低容量制剂品种在我国登记注册。四、技术、经济效益、推广应用及产业化前景1 . 技术效益分析在技术上，通过开展低空低量施药技术、航空施药飘移控制技术、飘移检测及安全评估研究， 创制农业轻型无人机施药技术装备，建立农业航空施药技术服务体系。为水田、高杆作物病虫防治提供技术支持，提高国家对突发性大面积病虫害防治水平，保障国家粮食安全。通过项目的实施，填补国内航空静电喷雾技术及装备的缺陷，降低农药使用量，提高病虫害防治水平。通过航空喷嘴模型、飘移预测模型、航空喷洒质量评估研究，形成我国自主航空施药研究体系，探索适合我国国情的航空施药技术服务体系，服务于我国农业现代化。2 . 经济效益分析2.1 作业经济效益分析单架油动无人直升飞机使用寿命按5 年计算， 作业效率为500 亩 /天，每年作业90 天，则单架飞机作业总面积为5年X500 亩/天X90天=225000亩次；每次施药作业按照均价6元/亩计算，则使用无人机5年，可获得作业收入 225000亩次X6元/亩=135.0万元单架油动无人直升飞机使用寿命按3 年计算，作业效率为200 亩 /天，每年作业90 天，则单架飞机作业总面积为3年X200 亩/天X90天=54000亩次；每次施药作业按照均价6元/亩计算，则使用无人机5年，可获得作业收入 54000亩次X6元/亩=32.4万元。2.2 节省农药经济效益分析单架飞机作业每亩可节省农药20% 即 2 元 /亩，则5 年共可节省（225000 亩次 +54000亩次）X2元/亩=55.8万元。2.3 企业生产销售效益分析每种机型以每年推广1000 套装备，20% 的利润计算：单架油动无人机施药装备，50万元/套，50万元/套X1000套X20%=1.0亿元；单架电动无人机施药装备，10万元/套，10万元/套X1000套X20%=2000 万元；2.4 新型药剂生产销售效益分析开发的新型航空超低量药剂，每亩次按照150ml ，每百毫升按照10 元计算，年需求（225000 亩次+54000 亩次）X150ml/亩次X10 元/100=418.5 万元2.5 其他经济效益分析采用高效航空施药，节约了用水、人工成本；较传统病虫害防治，采用了新技术，提高了防治效果，使得农产品产量、质量提高。3 .社会效益3.1 提升科技装备水平，缓解劳动力短缺矛盾农作物病虫害防治是劳动强度最大的田间管理项目。随着我国人口老龄化，农业劳动力日益短缺、劳动力成本不断攀升与我国现代农业发展的矛盾将越来越激化。开展新型施药技术创新研究和农药高效利用的现代航空施药装备的研发，加速科技成果转化，对提高我国施药技术与装备的总体水平，缓解农业施药作业劳动力短缺与农业发展之间的矛盾，大幅减少劳力投入和劳动强度，提高工作效率具有十分重要的意义。3.2 组建新型服务体系，促进向现代农业转型以轻型无人机施药装备为主体，通过对我国西南地区、华中地区、华东地区、华南地区等水稻主产区社会、自然条件、生产经营组织模式与规模、农业技术推广体系现状的调查和分析， 找出影响无人机航空施药技术与装备推广的主要技术、经济与制度因素，研究各类无人机施药装备的最佳经济规模与需求主体的经营特征，探索规模化、社会化无人机航空病虫害防治的区域经营模式，以及植保、农机等多部门联合的无人机航空病虫害防治技术与装备推广机制，最终提出包括技术推广、技术指导、规模化应用的无人机航空施药装备推广使用体系，构建完善的新型服务体系，加速我国农业向现代化转型。3.3 提高粮食品质，保证粮食安全农药施药技术与装备涉及粮食安全、食品安全、生态安全和农业丰产、农民丰收，在农业生产中起着举足轻重的作用。推广使用新型航空施药装备，提高农药有效利用率，减少农药使用量，控制和逐步降低农业生态环境污染，提高农产品、食品的安全质量水平，是农业可持续发展的必然要求。4 推广应用及产业化前景从防治面积上来看，我国水稻种植面积2892 万公顷，常规水稻年施洒作业量10 次计算， 则作业面积为28920 万公顷； 同时我国水稻主要产区主要在南方地区及田块面积较小，地形也较为复杂。由于小型无人机无需专用起降机场，可在田间地头起降、加油、 加注药液，减少了往返机场的飞行时间及燃料消耗，保证了作业效率喷洒机具的出现，能够很好的适合南方水稻作业条件。从机具使用承担单位看，2009 年统计数据显示，我国农机作业服务组织16.56 万个。其中：拥有农机原值20 万 -50 万元（含20 万元）的4.21 万个，拥有农机原值50 万元（含50 万元）以上的8704 个。农机户3833 万个 , 其中：拥有农机原值20 万 -50 万元（含20万元）的34.34 万个，拥有农机原值50 万元（含50 万元）以上的3.289 万个。加上植保站与农药企业，数量还会增加，这些都是使用先进科技和生产手段的主要力量。据有关资料显示，日本从20 世纪 90 年代就开始了现代化农业航空植保装备的研发，日本每 1 台农业植保无人机的产品报价为80 万人民币，而本项目研发的系列产品价格只有国外产品报价的1/51/4。我国目前拥有基本农田18亿亩，由此农业植保无人机现每年至少有 2 万架的市场需求，市场潜力巨大，前景广阔。5项目实施的风险分析5.1 市场风险1 ）我国水稻种植面积2892 万公顷，常规水稻年施洒作业量10 次计算，则作业面积为28920 万公顷；同时我国水稻主要产区主要在南方地区，田块面积较小且地形较为复杂。由于小型无人机无需专用起降机场，可在田间地头起降、加油（或更换电池）、加注药液，能够很好的适合南方水稻作业条件。采用农业植保作业机的效率是500 亩 /天架（农业植保作业系统配备三架无人植保机则是1500 亩左右） ，相当于近100 人以上的工作效率，且避免了每年都有农药喷洒中毒事件的发生可能。日本目前有2300 多架农业植保无人机在从事农业作业，是世界上无人机农业应用的典范。随着中国城市化进程的加快，农村土地流转发展趋势，人口老龄化导致农村劳动力迅速下降，同时农民的生活水平有得以持续提高等因素，高效的农业现代航空技术是必然发展趋势，预计农林植保无人机领域市场容量在10 万架以上。2）发展中国家的市场需求也是发展的，我国已加入世贸组织，经过熟化后的关键技术设备可以质量和价格优势参与国际竞争，可向植保机械化水平相对落后的东南亚、非洲、 南美等地区销售，出口创汇。3）在集成中试熟化的基础上进一步改进提高，然后小批量试产，最后批量生产，同时采取订单生产和“零库存”的经营方略。5.2 政策风险农药施用技术与装备涉及我国粮食安全、食品安全、生态安全和农业丰产、农民丰收，在我国农业生产中起着举足轻重的作用。提高农药有效利用率，减少农药使用量，控制和逐步降低农业生态环境污染，提高农产品、食品的安全质量水平，是农业可持续发展的必然要求，符合国家中长期规划重点支持方向要求。2015 中央一号文件再一次把农业摆上更加突出的位置，这是中央一号文件连续12 年聚焦“三农” ， 也是新中国成立以来中央文件首次对农业科技进行全面部署。文件特别要求加快农业机械化建设及布局，充分发挥农业机械集成技术、节本增效、推动规模经营的重要作用，不断拓展农机作业领域，提高农机服务水平。加大信贷支持力度，鼓励种养大户、农机大户、农机合作社购置大中型农机具。落实支持农机化发展的税费优惠政策，推动农机服务市场化和产业化。精品资料Welcome ToDownload !欢迎您的下载，资料仅供参考！