精準農(nóng)業(yè)航空技術助力低空經(jīng)濟起飛

當前，隨著科技的不斷發(fā)展，一個全新的經(jīng)濟領域正在崛起——低空經(jīng)濟。作為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的熱點之一，低空經(jīng)濟正日益成為推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新引擎，得到了各級政府和業(yè)界的高度重視。低空經(jīng)濟在農(nóng)業(yè)領域的應用也呈現(xiàn)巨大潛力，以農(nóng)業(yè)無人機為代表的精準農(nóng)業(yè)航空技術不斷加快創(chuàng)新并呈領跑之勢，為低空經(jīng)濟發(fā)展插上科技之翼，注入強勁動能。

近日，第十一屆國際精準農(nóng)業(yè)航空會議在廣州華南農(nóng)業(yè)大學舉行，來自國內(nèi)各大科研院所、協(xié)會及澳大利亞、法國、韓國、瑞士、西班牙等國的專家齊聚一堂，共同交流探討，推動精準農(nóng)業(yè)航空領域?qū)W術交流和技術發(fā)展應用。華南農(nóng)業(yè)大學同期在廣州增城實驗基地舉辦首屆農(nóng)業(yè)低空技術演示會，展示航空植保、環(huán)境信息感知等低空無人技術前沿技術成果，以科技創(chuàng)新為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和智慧農(nóng)業(yè)賦能助力。

萬億級市場大有可為　未來發(fā)展極具想象空間

今年全國兩會期間，“低空經(jīng)濟”首次被納入政府工作報告，黨的二十屆三中全會明確提出要“發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟”，多地密集出臺促進低空經(jīng)濟發(fā)展的政策舉措，各方對培育新動能的期待也讓低空經(jīng)濟持續(xù)“出圈”。在政策引導和技術創(chuàng)新的雙重推動下，低空經(jīng)濟正快速崛起成為萬億級的產(chǎn)業(yè)新賽道。

農(nóng)業(yè)是低空經(jīng)濟的重要應用領域，近十年來發(fā)展迅猛的農(nóng)業(yè)無人機就是典型代表和最重要的組成部分。在第十一屆國際精準農(nóng)業(yè)航空會議上，多位業(yè)內(nèi)專家認為，精準農(nóng)業(yè)航空技術發(fā)展前景廣闊，施藥、撒肥、播種、授粉、運載、巡田巡園……其農(nóng)業(yè)應用場景正在不斷拓展，極具想象空間，將為推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻更多力量。

“精準農(nóng)業(yè)航空技術特別是農(nóng)用無人機的應用，很好地解決了農(nóng)業(yè)勞動力資源缺乏、人工成本高、傳統(tǒng)植保機械作業(yè)效率低等現(xiàn)實問題，大幅提升了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，是智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。”廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳二級巡視員李冠強在會上表示，今年9月中旬受超強臺風“摩羯”影響，湛江雷州市近20萬畝晚稻葉面損傷，存在病害暴發(fā)可能，廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳組織幾百架植保無人機開展緊急噴防作業(yè)，三四天便將病害控制住，這一實踐證明，精準農(nóng)業(yè)航空具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

“我國無人機產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，低空經(jīng)濟在精準農(nóng)業(yè)航空領域大有可為?！眹揖珳兽r(nóng)業(yè)航空施藥技術國際聯(lián)合研究中心主任蘭玉彬告訴記者，目前我國已經(jīng)成為全球農(nóng)業(yè)無人機應用面積最大的國家，每年作業(yè)超過21億畝次。航空植保統(tǒng)防統(tǒng)治效果較農(nóng)民自防提升了10%~20%，農(nóng)藥使用量減少20%~30%。無人機及相關裝備的應用讓農(nóng)業(yè)植保、播撒、信息監(jiān)測等環(huán)節(jié)更加智能化和精細化，大幅提高了作業(yè)效率和精度。

“無人機產(chǎn)業(yè)作為低空經(jīng)濟的核心發(fā)展勢頭強勁，中國已成為全球最大的無人機市場，通用航空裝備將全面融入人們的生產(chǎn)生活，成為推動低空經(jīng)濟增長的重要引擎，有望形成萬億級市場規(guī)模?！鄙钲谑袩o人機行業(yè)協(xié)會會長、世界無人機聯(lián)合會主席楊金才表示，在農(nóng)林植保領域，無人機和通航有人機是最早應用并形成商業(yè)閉環(huán)的技術。據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)忙季節(jié)，中國農(nóng)田上空一天就要起落超過200萬架次的無人機。這也催生出新的就業(yè)崗位，無人機操控員人才缺口高達100萬人。

前沿低空無人技術集中亮相　為智慧農(nóng)業(yè)提供強力支撐

在廣州增城區(qū)舉辦的首屆農(nóng)業(yè)低空技術演示會集中展示了華南農(nóng)業(yè)大學國家精準農(nóng)業(yè)航空中心團隊近年來在農(nóng)業(yè)航空植保、環(huán)境信息感知、撒播、生物防治以及作物表型信息獲取等方面的最新科研成果。

由于果園地形地貌千差萬別，每棵果樹的高度冠幅也都不一樣，實現(xiàn)精準作業(yè)的難度大大提高。對此，團隊不斷優(yōu)化研發(fā)基于作物冠層形態(tài)感知的變量噴灑無人自主飛行平臺，結合應用激光雷達SLAM算法和自適應變量噴霧系統(tǒng)，做到能實時獲取作物冠層信息并根據(jù)冠層體積密度調(diào)節(jié)噴灑量，讓果園飛防打藥不再難。

藥液霧滴飄移問題是飛防植保的一大痛點。記者在現(xiàn)場看到，該團隊研發(fā)的一款風幕式噴霧防飄移植保無人機，創(chuàng)新性地將風幕技術與植保無人機結合，通過高速均勻的氣流屏障減少霧滴飄移，有效提高了藥液沉積在作物上的效率。據(jù)介紹，該技術可以減少20%的藥液飄移。

如何提高載荷、延長續(xù)航是農(nóng)用無人機需要解決的關鍵技術難題，該團隊研發(fā)的5G大載荷植保無人機，能實現(xiàn)實時精準變量噴施，并能提高復雜環(huán)境下的作業(yè)效率和精確度。

撒施肥料目前已成為農(nóng)業(yè)無人機的重要功能之一，團隊研發(fā)了多掛載農(nóng)用撒播無人機。華南農(nóng)業(yè)大學電子工程學院副教授陳鵬超告訴記者，這款無人機設計了條播和區(qū)域撒播兩種施肥方式，能夠根據(jù)作業(yè)需求進行不同排量和間距的施肥作業(yè)，更符合水稻等作物的施肥需求。

除了農(nóng)田作物，無人機還能在草地修復上大顯身手。華南農(nóng)業(yè)大學電子工程學院副院長陸健強向記者介紹說，團隊探索研發(fā)的退化草地空斑智能識別與無人機補播技術，結合了深度學習、空地協(xié)同和多機協(xié)同技術，實現(xiàn)了從草地空斑巡檢到精準補播的全自動化作業(yè)。

此外，演示會現(xiàn)場還展示了自主采摘水果無人機、機械臂采摘機器人、集成式農(nóng)業(yè)信息采集地面無人車、機載多光譜相機、荔枝蒂蛀蟲智能預報系統(tǒng)等，這些緊跟農(nóng)業(yè)需求、將科研成果轉(zhuǎn)化到田間的技術裝備，還將不斷加以完善和優(yōu)化，從天空地多方位發(fā)力，讓感知更智能、作業(yè)更精準、生產(chǎn)更輕松，不斷為推動智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術支持。

產(chǎn)學研用協(xié)作持續(xù)創(chuàng)新　推動智慧農(nóng)業(yè)低空經(jīng)濟融合發(fā)展

近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺《全國智慧農(nóng)業(yè)行動計劃（2024—2028年）》和《關于大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的指導意見》，加大對智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策支持和推廣力度。精準農(nóng)業(yè)航空技術是多學科交叉、技術密集的高科技領域，需要融合農(nóng)業(yè)機器人、云計算、低空遙感、人工智能、多機協(xié)同等技術，還面臨著諸多難點卡點，尤其需要加強協(xié)作攻關，這也成為業(yè)內(nèi)的共識。

近年來，華南農(nóng)業(yè)大學精準農(nóng)業(yè)航空施藥技術國際聯(lián)合研究中心積極聯(lián)合國內(nèi)大專院校、科研單位、農(nóng)業(yè)航空龍頭企業(yè)等創(chuàng)立了國家航空植?？萍紕?chuàng)新聯(lián)盟，開展了一系列田間飛防聯(lián)合測試，探索制定植保無人飛機施藥技術方案和作業(yè)標準，擬定并發(fā)布了多個植保無人飛機的指導規(guī)范性文件。第十一屆國際精準農(nóng)業(yè)航空會議期間，同步成立了中國農(nóng)業(yè)技術推廣協(xié)會精準農(nóng)業(yè)航空技術分會。華南農(nóng)業(yè)大學當選為會長單位，蘭玉彬教授當選為會長。

蘭玉彬說，精準農(nóng)業(yè)航空技術分會將抓住發(fā)展機遇，加強新型無人機技術、多傳感器融合技術等技術創(chuàng)新，不斷拓展應用場景。同時探索農(nóng)業(yè)航空服務平臺、農(nóng)業(yè)航空租賃服務等服務模式創(chuàng)新；加強跨界與資源整合，如農(nóng)業(yè)與低空經(jīng)濟的融合發(fā)展；推動一二三產(chǎn)融合，促進構建農(nóng)用無人機的全產(chǎn)業(yè)鏈，打通上下游，讓涉農(nóng)企業(yè)、研究機構、農(nóng)村和農(nóng)民都各得其所、共同進步。

“協(xié)會將通過產(chǎn)學研項目的緊密合作，支持打造一個類似于滴滴平臺的飛防服務平臺，利用新媒體等為飛防服務提供指導，避免無序競爭，規(guī)范行業(yè)行為，實現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量的跟蹤與評估。同時，以產(chǎn)業(yè)化思維推動精準農(nóng)業(yè)航空技術的發(fā)展，打通產(chǎn)業(yè)鏈的堵點，延長產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)差異化競爭?！碧m玉彬說，“我們將通過深化合作、資源共享，進一步推動低空經(jīng)濟與智慧農(nóng)業(yè)的融合發(fā)展，不斷探索、持續(xù)創(chuàng)新，為培育農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力貢獻更多的智慧和力量?！保ㄍ躜v飛）