1911年,德国最早提出用飞机喷洒农药控制森林害虫的计划;1949年美国:开始研制专门用于农业的农用飞机,航空喷雾技术也有了很大的进步;1987年日本:最先研制成功农用无人直升机,近年来中国植保无人机行业兴起,目前国内也有数十家以天鹰兄弟领头的做植保无人机的企业;中国目前已经成为世界上农业第一大国,随着中国社会逐渐进入老龄化,将植保无人机广泛应用于水稻、森林等病虫害防治已成为一种必然的趋势。

  1951年5月,中国民航广州管理处派出一架C-46型飞机,连续2天在广州市上空执行了41架次的灭蚊蝇飞行任务,揭开了中国农业航空发展的序幕。自1973年以来,中国农业航空年作业量基本上在20000~30000h上下波动。

  中国植保无人机从2004年开始,科技部863计划、农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广;2007年我国第一架工程型植保无人直升机开始产业化探索。

  2014年起,随着国家政策的推动,植保无人机出现蓬勃发展态势。目前从业企业约300家,但产品可稳定使用企业仅十余家,如天鹰兄弟无人机投放市场几百架,反响良好,深受农民爱戴。

  目前日本植保无人机保有量超过3000架,操作人员超过14000人,成为世界农用无人机大国。日本农业耕地470万公顷,其中农用无人机作业面积2013年已达到104.7万公顷。

  团队购买、大量植保服务公司,农业协会28%、植保组合及服务公司45%、团队8%。

  售后年维修费用为100w日元/年(折5.16万人民币/年),6up提供保险,保费为40w日元/年(折2.06万人民币/年),当出现故障之后可去附近修理厂维修,重大故障可以使用备用飞机。

  美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上,目前有农用航空相关企业2000多家,在用农用飞机4000多架,88%为有人驾驶固定翼飞机,在册的农用飞机驾驶员3200多名,年处理40%以上的耕地面积,年喷雾面积高达3200万公顷,占总耕地面积的50%,全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷洒,其中水稻施药作业100%采用航空作业方式。

  美国联邦航空管理局(Federal Aviation Authority, FAA),美国国内在2015年之前不允许商业化无人机飞行,2015年夏天美国放开无人机管制-无人机春天来临,但目前无人机在植保领域禁用。Precision Hawk,SenseFly,Airware,AscTec在专注农业无人机的研发和应用。

  指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业,可喷洒药剂、种子、粉剂等,未来农用无人机还可以采集和传输农业数据。

  按飞行动力,分为油动(单旋翼)和电动两大类,其中电动无人机又分为单旋翼和多旋翼。

  油动单机价格贵,燃料成本便宜,操作复杂,日本普及率极高;电动单机价格便宜,燃料成本贵,操作简易,在国内可能有优势。

  高效自动化:随着土地流转,大型农场将持续产生,对种植业的机械化自动化程度要求提高。植保无人机单日作业面积可达300亩,效率高于常规喷洒数十倍。且作业采用飞控导航自主作业,喷洒前,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,飞机基本可实现自动作业。

  替代人力,安全性高:农村青壮年劳动力稀缺,人力成本日益增加;且农药对人体伤害较大,年轻人不愿意进行农药喷洒。植保无人机可远距离遥控操作,避免了喷洒作业人员暴露于农药的危险,保障了喷洒作业的安全。

  节省资源,降低污染:农业植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式,可以节约50%的农药使用量,90%的用水量,大大降低了资源成本。

  防控效果好:飞机飞行产生的下降气流吹动叶片,能使叶片正反面均能着药,防治效果相比人工与机械提高15%~35%,应对突发、爆发性病虫害的防控效果好;不受作物长势的限制。

  “十二五”至“十三五”期间,土地流转率提升,需要大规模作业,但农村年龄结构老化、劳动人口缺失,植保作业领域迫切需要提升机械化;

  我国农业植保方式以手动施药为主,占比高达93%,地面机械式植保药械占比约6%,航空植保占比极低;

  农药植保期一般发生在6-9月底的农忙时节,需要大量劳动力进行喷洒,且虫害发生后蔓延速度很快,需要3-5天内快速喷药,6up人工喷药每天仅10-20亩,无人机每天喷药300亩,可快速完成防治工作。

  维修困难:行业发展时间短,经销商网络不健全,普遍只卖不修;无人机保有量低,零部件库存备货不足,但目前天鹰兄弟售卖的无人机都是一年内免费保修的;

  飞手瓶颈:AOPA认证飞手培训学校二十余个,严重不足,油机飞手培训较为困难,购买天鹰兄弟的飞机可享受免费的飞手培训,学会为止;

  闲置费用高:无人机实际工作时间短,中部地区约80-120天,农闲时间需要负担飞手人工成本,因此用户不仅可以买飞机给自家农田打药,还可以承包周围的植保服务来提高无人机的回报价值;

  配套差:缺乏成熟的喷施作业规范和专用的喷施药剂,燃油、道路、虫情精准信息配套不足,目前这些技术天鹰兄弟技术团队正在妥善解决中。