摘要：农用无人机在植保、播种、施肥以及农情监测等方面的应用，不仅提高了水稻生产的效率和质量，而且有效降低了生产 成本，减少了环境污染，对实现农业可持续发展具有重要作用。本文对农用无人机服务模式进行了分析，指出目前服务模式的 特点和存在的问题，并在此基础上提出了加快农用无人机应用的建议，以期推动农用无人机技术在水稻生产中的应用，助力广 东省乃至全国的水稻生产实现更高效、更环保、更安全的发展目标。

　　关键词：农用无人机,水稻生产,应用,建议

　　1. 引言

　　粮食安全是国家经济和社会稳定的基础，其中水 稻作为广东省的主要粮食作物，对保障粮食安全具有 关键作用。数据显示 2023 年广东省水稻种植面积为 2741 .42万亩，产量为 1096 .89万吨。尽管广东省的 水稻生产已在耕作和收获环节实现了基本机械化，机 械化水平超过77%，但由于地形和城市化的影响， 关键的机械化育插秧技术和植保方法仍然存在弱点， 导致生产效率低下和成本增加。在这一背景下，农用 无人机技术的应用是一个具有创新性的解决方案。农 用无人机因其体积小、重量轻、操控便捷、地形适应 性强、作业精准高效以及对环境和操作人员的安全性 等优点，被视为提高水稻生产机械化水平、促进粮食 生产安全以及增加农民收入的关键技术[1] 。通过将农 用无人机技术与水稻生产相结合，不仅可以解决传统 农业生产中的劳动强度大、效率低下等问题，还可以 推动农业向高质量发展转型，对于推进农业现代化、 保障粮食生产安全和促进农民增收具有重要意义[2]。

　　2. 广东省主要农用无人机产品类型

　　广东省现有农用无人机按动力源可分为油动和电 动两大类;而根据飞机结构，又可划分为单旋翼、多 旋翼和固定翼无人机。在实际应用中，单旋翼和多旋 翼无人机因其适应性强和操作便捷而成为主流选择。

　　2.1 油动单旋翼无人机在农业植保领域中，因其 出色的载荷能力和广阔的作业范围而备受关注。这类无人机的设计主要针对大规模农田的喷洒需求，具备 较大的药液载量(通常在 12-20 升之间，某些型号甚 至能够搭载超过 30 升的药液)， 以及较长的续航时间 (15-30分钟)，确保了单次作业能覆盖更大面积的 农田。油动单旋翼无人机的下洗风场较大，有利于提 高药液的穿透性和作业效率，通常能够在半自主模式 下完成定高定速飞行，单次飞行作业面积可达 1 .3 至 1 .6公顷，日作业能力可达 30-40公顷。尽管油动单 旋翼无人机在作业效率和能力方面表现出色，但其结 构和控制系统的复杂性也带来了较高的技术门槛和维 护成本。发动机的使用寿命相对较短，一般只有数百 小时，而且价格也高于同规格的电动无人机。此外， 操作和维护的难度也较大，被认为是所有农用植保无 人机中最难操作的机型之一。在国内市场，油动单旋 翼无人机的占有率不足 20%，尽管如此，其在特定 场景下的优越性能仍然使其成为某些农业作业场合的 首选[3]。

　　2.2 电动单旋翼无人机相比于单旋翼无人机和多旋翼无人机虽然在荷载能力上不占优势，通常荷载在1- 10L之间，但它们能够提供更为精确的定位和稳定 的悬停，适合于小面积及复杂地形的农作物喷洒。主 要采用锂电池作为动力源，能够支持复杂的飞行任 务，包括自主导航、航线自动规划、自动避障以及智 能监控。电动多旋翼无人机具备的高级功能还包括： 实时航迹跟踪、自动调节喷洒量以适应不同作物和地 形的需要、在电量不足或药液量低时自动返回，以及作业数据的实时反馈和记录，便于后期分析和优化作 业方案[4] 。此外，这类无人机通常还装备有 RTK(实 时动态差分技术)系统，大幅提高了作业的精确度。 代表性的机型包括北京云翔公司的YX-24植保无人 机、杭州羽扇公司的 FS-06植保无人机以及成都天翼 航科的TYH-3W植保无人机等。

　　2.3 电动多旋翼无人机作为现代农业技术的典范， 其发展速度和技术创新能力令人瞩目。其独特的多旋 翼设计，提供了更高的稳定性和灵活性，尤其适合于 精细化的农业作业需求。当前市场上电动多旋翼无人 机不仅能够完成传统的植保喷洒任务，还能进行作物 监测、数据采集和地形分析等多项作业，极大地提升 了农业生产的效率和智能化水平。现代机型普遍装备 有高精度的GPS定位系统和RTK差分技术，能够实现 厘米级的精准定位。还支持智能航线规划、自动起 降、全自动巡航等功能，极大地降低了操作人员的工 作强度。例如，最新推出的杭州电翔科技有限公司开 发的DXP25 系列无人机中，有些机型的有效载荷已 经达到了 25L 以上，能够满足更大面积农田的作业需 求，同时作业时间也得到延长，平均飞行时间可达20分钟以上，有效提高了作业效率[5] 。新一代无人机 采用的高效能电池不仅支持快速充电，而且电池寿命 长，充电周期可达 300 次以上，显著提高了设备的使 用周期和作业的连续性。部分高端机型已经实现了自 主避障、夜间作业、一键返航等先进功能，甚至可以 实现一人同时控制多架无人机作业，大幅提高作业效 率。市场上的代表性产品如北京思源创新科技公司的 SYC25植保无人机、武汉天翼航空技术有限公司的 TY-A6 等[5]。

　　3. 农用无人机在广东省水稻生产上的应用

　　3.1 飞播种植和撒施肥料

　　利用专门设计的撒播设备，农用无人机能够在短 时间内完成大面积的水稻种子播种和肥料撒施，平均 作业效率可达到 1 .2- 1 .5公顷/小时。在飞播种植方 面，农用无人机主要采用两种播种模式：撒播和条 播。北京航空航天大学研发的高效撒播器，采用离心 式撒播技术，能够快速均匀地将预处理过的水稻种子 撒播到农田中，落种区域呈圆弧形，保证了播种的广 覆盖性。但在种子落地的均匀度和作业幅宽的精确控 制上仍有改进空间，尤其是在精确农业应用中的适用性需要进一步验证。南京农业大学开发的智能条播设 备，可以在飞行中精准控制种子的排列，形成有序的 种植行，行距可调节在 15-35cm之间，有利于种子 的均匀分布和后期的管理工作。撒施肥料方面，农用 无人机的应用同样表现出色。通过配备精准撒施模 块，无人机能够根据作物生长需求和土壤肥力状况， 实现定点、定量的精准施肥[6]。

　　3.2 水稻农情遥感监测

　　通过高精度的遥感技术，无人机能够对大面积水 稻田进行快速而精确的监测，实时收集关于土壤湿 度、作物生长状态、病虫害发生情况等关键农情数 据，对于指导水稻的精准种植、管理和收获具有重要 的指导意义。一架无人机在单次飞行作业中能够覆盖 1- 1 .2公顷的水稻田，作业效率相较传统的人工或地 面机械监测方式提高了数倍。更为重要的是，无人机 的遥感监测能够实现毫米级的精度，使得农户或管理 者能够对田间的每一株水稻进行细致的观察和分析。 代表性的遥感监测无人机产品如杭州云鹊科技有限公 司的云鹊农业UAV-YS系列、广东智飞科技有限公司 推出的智飞ZFN-5A农业遥感无人机等，不仅能进行 日常的农情监测，还能在水稻种植前期对地块进行细 致的土壤分析，种植中期精准识别病虫害发生和分 布，以及后期评估作物生长状况和预测产量。

　　4. 加快农用无人机应用的建议和思考

　　4.1 提高有效载荷和续航能力

　　要充分发挥农用无人机在水稻生产中的潜力，还 需对其性能进行进一步的优化和提升。特别是在产品 的有效载荷和续航能力方面，存在一些亟待解决的问 题。目前，大多数农用无人机的有效载荷一般不超过 20公斤，续航时间大约在 15 至 25分钟范围内，电池 容量成为制约续航能力的主要因素，在一定程度上影 响了农用无人机的载药量、作业稳定性、安全性和作 业效率等关键性能指标。科研机构和企业应当进一步 提高有效载荷和作业稳定性，以适应复杂多变的农业 作业环境，探索新型电池技术或其他替代能源技术， 提高无人机的续航时间和作业效率。

　　4.2 提升作业效果，加强后续配套技术

　　目前农业无人机植保应用中常用的喷洒机具多为 模拟地面喷洒机具，未根据具体风场情况进行优化设 计，造成喷洒效果不稳定。因此，研制适用于无人机飞行环境的无人机喷洒装置及喷洒控制系统，是提升 无人机植保工作效率的关键。另外，为了满足农业无 人机的低浓度、低剂量施药的需求，还需要加强对喷 头、专用药剂和助剂的研究与开发，不仅应提高喷药 的精准度和效率，还应减少农药的使用量，进一步提 升植保作业的环境友好性。对于采用无人机飞播种植 水稻的情况，对谷种的处理也需考虑到田间鸟类、老 鼠等可能带来的啃食问题，需要对谷种进行特殊处 理，以确保种植效果。

　　4.3 应尽快配套无人机的相关政策与标准

　　政府部门应制定明确的法规和操作指南，出台农 用无人机相关的国家标准，明确制造、作业及安全技 术要求，为行业的规范化和标准化提供指导。确保无 人机作业的安全和合规，同时建立监管和服务体系， 简化无人机的注册登记和飞行许可流程。通过政策引 导和财政支持，激励更多的农业生产者采用无人机技 术，不仅能够推动农业现代化进程，还有助于提高农 业生产的效率和可持续性。

　　5. 结束语

　　农用无人机技术在水稻生产中的广泛应用不仅标 志着农业生产方式的变革，更体现了科技进步对农业可持续发展的重要推动作用。随着相关技术的进一步 成熟和政策支持的加强，农用无人机有望在水稻生产 及更广泛的农业生产领域发挥更加关键的作用，实现 高效、精准、环保的农业生产目标。今后应积极探索 农用无人机与其他农业技术的整合应用，如精准农 业、智能化管理等，以发挥农用无人机在农业生产全 链条中的最大价值，助力广东省乃至全国的农业生产实现更高效、更环保、更安全的发展目标。

　　参考文献 :

　　[1] 覃展翔 , 黎敬铁 . 农用无人机助推广西甘蔗高质量生产探索 [J]. 广 西农业机械化 , 2022. (05): 10-13.

　　[2] 陈曦 , 高旭园 , 何洁 , 等 . 农用无人机技术在江汉平原农业领域的 应用 [J]. 现代农业科技 , 2022. (14): 105-109.

　　[3] 杜书荣 , 董晓明 , 王威 , 等 . 农用无人机监督检验平台建设内容相 关建议 [J]. 农业工程 , 2022. 12 (04): 23-27.

　　[4] 肖汉祥 , 李燕芳 , 袁龙宇 , 等 . 我国农用无人机在水稻生产中的应 用 现 状 与 展 望 [J]. 广 东 农 业 科 学 , 2021. 48 (08): 139-147. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2021.08.017.

　　[5] 谢文旭 . 天津农用无人机在水稻生产中的应用及发展趋势 [J]. 农 机科技推广 , 2021. (01): 30-31.

　　[6] 林义剑 . 农用无人机发展现状及其在水稻生产上的应用 [J]. 福建 农机 , 2020. (02): 2-5+9.