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特写:无人机下乡三年 海归植保队征服5万亩果园

四月头条 机器人/无人机2017/04/26

智东西(公众号:zhidxcom) 文 | 四月 导语: 三年前,一场由无人机引导的农耕创新运动拉开序幕。当下 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 四月

导语: 三年前,一场由无人机引导的农耕创新运动拉开序幕。当下,令人欣喜的变化在农田间头得到见证。

“我这边药还没上好,那边的小伙子就喷完了”,在东城乡上社堤村老刘家的苹果园里,他向我们讲述了第一次见到植保无人机作业的印象。

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东城乡位于山西临汾市吉县,苹果种植是当地的支柱型产业。吉县地形多以沟壑与山丘为主,气候干旱,并且缺水。

今年早春,入冬之后剪完枝,老刘便开始着手一年之初最为重要的工作——“清园”,刚过去的寒冬让害虫进入休眠期,这是集中捕杀的大好时机,对来年的果实成长和收成起着关键性作用。年过花甲的老刘和老伴守着这12亩地的苹果园,喷药、耕地等活一直亲力亲为。

在外工作的老刘儿子于心不忍,担心老两口受累,更重要的是人工喷洒农药容易吸入人体造成危害。今年他向父亲推荐了一种更为先进的农机产品——植保无人机。

老刘儿子带着禾文植保队进到院子里,望着伸展着八只桨的大家伙,老刘将信将疑地接受了儿子建议。为了更明显的效果对比,这次植保队只喷洒了八亩田,另外四亩田老刘按照传统人工方式喷洒,等到秋天对比病虫害的防治效果。

由李耀领队的禾文植保队来自内蒙古,同时作为大疆植保无人机的代理经销商。从今年3月起,禾文植保队将在山西临汾连续工作三个月,为这里五万亩苹果树提供植保服务。

一、从无人机到植保机的更迭

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4月25日大清早,禾文植保队向我们展示了现场作业场景。在西岭村400亩的果树试验田间,14架大疆植保无人机全甲板起飞,扬起一路尘沙,场面颇为震撼。

飞手执飞的是大疆最新MG-1SRTK版机型,继2015年推出的第一代MG-1机型,后者在操控方式、精准喷洒、智能避障等性能上进行了多项升级,其中RTK天空接收端是大疆宣布与千寻位置合作后,首次亮相。

1、减低炸机风险
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机身前侧方、后侧方与底部分别加入了高精度毫米波雷达。前后两部斜视雷达可预先探测地形, 让飞行器提前调整高度, 可实现前飞预测、倒飞预测,并结合下视雷达进行精准定高。

通过雷达的不间断扫描, MG-1S可实时感知地形变化, 并根据地形和作物高度及时调整飞行高度, 如遇到梯田可以自行修正相对高度飞行实现仿地飞行, 确保飞行中的均匀喷洒。

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此次飞行的机型中还植入了大疆在2月底发布的雷达避障系统,位于机身前方,在2m以上作业高度时,可支持最大的飞行速度为7m/s;2m以下作业高度,可支持最大飞行速度为5m/s。

雷达避障系统可识别人畜、以及田间作业常碰到的电线杆和斜拉线等,识别距离在10米范围内。

2、喷洒精度依赖定位

精细作业的概念不断被提起,RTK精准定位的功能开始被植保无人机重视。据介绍,面积较小的田地作业主要基于GPS定位,进一步加强飞行控制与自主作业强调。

另一方面,通过引入RTK系统配件,配合自有/公共基站使用可实现毫米级定位。

3、稳定性能的提升

MG-1S搭载A3飞控, 其算法经过全面优化,同时采用冗余系统设计, 包括双气压计, 双指南针等, 可以使系统在传感器出现异常时, 立即切换至另一套传感器, 保障了可靠稳定的飞行。此外,MG-1S还在轴承散热系统、叶片设计等细节方面进行优化,向下式的风场以增加雾滴的渗透性。

4、加药口的优化

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MG-1S的加药口口形变大,并将一代的前方位置改为右侧方,方便加药和清洗。药剂的清洗和更换操作更人性化。

5、完善周边需求配置

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自动灌药机首次亮相,以配合无人机药箱加药程序。此外,为方便飞手和村户检查喷洒效果,大疆在DJI-MG手机客户端提供雾滴分析测试,通过手机摄像头或者雾滴分析仪记录水敏纸情况,可检测到每平方厘米上的液滴附着情况。

一系列的更迭和贴近喷药场景的创新,让无人机蜕变成一台专业农机。

二、来自“苹果之父”的产业解读

产业革新前期不免受到质疑。当下我国的航空植保覆盖率不到2%,对于无人机深入农田作业,很多人持怀疑态度。智东西也曾在《深度调查:农用无人机市场真相!拖拉机才是最大竞争对手》报道中直面过无人机植保作业中存在的问题。

时隔半年,智东西深入到田间现场还原更多真相和进展。作为国家农业部果树病虫害防治协作组专家组首席植保专家的马恩正教授,向智东西分享了关于农业产业和病虫害防治领域的专业性观点和意见。

1、直升机与多旋翼,哪种机型更适合植保作业?

理论上直升机相比多旋翼的抗风性能更好,由于直升机的下压风场大,更加稳定;但同时也容易伤害幼果和花蕊。马恩正教授建议在植物的不同生长周期采取不同方案,幼年期用多旋翼,成熟期采用直升机方案。

2、当下我国农业发展面临的痛点和问题是?

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当下,中国农村的年轻劳动力流失严重,农忙时期村里轻壮年劳动力短缺,是我国农业发展面临的巨大问题。在笔者两天的走访下来,村里的年轻人较少,在田间作业的身影更是难见。

此外,我国的耕种方式较为落后,人工式喷洒农药缺少防护措施,近距离接触人体容易吸入人体对身体造成威胁。

马恩正教授表示,植保无人机的应用能够让一部分年轻人重新回到农业事业上,并且更高效的喷洒能够解决提升劳动力效率。“一年喷洒三到四次农药就够,但因为药剂利用率有限、药效未得到完全释放,造成了多次的重复劳动”。

3、如何解决无人机植保过程中农药漂移造成的污染问题?

首先需要加强农民对于农药标识的敏感对象,重视注意事项。此外,为防止药剂漂移,通常还需要加入有机硅、沉降剂等助剂。对于飞防队伍而言,则要提升的要求,下风向作用更容易漂移等。

4、对于当下植保无人机产品的几点建议:

1)加入红外摄像头,激光雷达等避障措施,减少炸机事故的发生。红外摄像头的成本并不高,但却能够切实减少指挥人的劳力和误差。数万元的植保无人机价格对于村民和植保队而言,都不算便宜,应该尽量避免炸机风险。

2)提升飞手关于安全用药、农林防护的实践知识,配药和施药作为植保中极为重要的一环,直接影响到农作物的生长,需要在飞手培训过程中加强。

3)可考虑在药箱中加入搅拌装置,药剂更充分溶解,更大程度地发挥药效。

三、如何撬开保守村民的腰包?

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回忆起在吉县接到的第一单,禾文科技公司CEO的李耀仍记忆犹新。要让观念保守的村民敞开心接受新科技,还是在视为“命根子”的土地上作业,需要一点“策略”。

今年三月,禾文植保队来到吉县,在试验田上展示植保无人机作业效果,吸引了不少好奇村民前来观望。“我们将水敏试纸交到村民手中,让他们随机贴在果树各个位置,植保机喷洒过后村民们亲自检查喷洒效果。”

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“水敏试纸”用于检测农药喷洒覆盖效果,遇湿后即显现深色印记,印记大小表明药剂成雾和分散状况。一般情况下,人工手动式喷洒覆盖效果不佳,容易造成过量喷洒流入土地,伤害到农作物的根部,次年将减少收成。

据介绍,植保无人机的喷洒覆盖率一般可达到70-80%。村民们看到的布满印记的水敏试纸后,纷纷被打动。“当时人群中一对六十出头的老两口站出来,当即提出让我们去他家打农药。”

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在收费方面,根据不同的作物类型、不同的人力价格、不同地形和作业难度,以及当地的经济水平定价。主要参考因素是人力成本,即雇佣人力喷洒农药的收费情况。在吉县,禾文团队喷洒一亩地的收费价格为30-40元。

“相比人力喷洒你,以一亩地为作业单位,采用无人机作业作业在人力成本能减少5元,药剂和水费节省25块,总共能节省30元”,吉县果树科技研究所所长窦兴华向智东西记者表示。

对于缺水干旱的吉县而言,无人机作业最大的利好在于节约水资源。东城乡上社堤村老刘指着他的苹果园说道,以前喷4亩地需要900斤水,改用植保无人机只要30-40斤水就够了。

在政府补贴方面,据窦兴华所长介绍,县里从今年三月引入植保无人机服务,还属于实验性质,需要秋天看到对比效果后,再看是否能拿到补助或者重点支持。相比此前过度宣传的无人机植保补贴,现在看来当地政府的态度更为客观和冷静。

四、海归派创立农业植保队

14台大疆MG系列农业植保机整装待发

如果不是无意间聊起,很难想象眼前这个在田间不停奔波,和村里大爷大娘打成一片的胖小伙竟是个海归派。29岁的李耀在2016年创立禾文植保队,此前毕业于英国谢菲尔德大学环境工程与能源专业。据他介绍,大学时期,英国现代化的牧场给他留下了深刻印象。回国后,他便创办了这家以现代农业为核心的公司,主打植保无人机的销售和作业。

在服务具体落地方式上,植保队采取与当地农资站合作的方式,农资站提供农药、当地果树病虫害情况、农药配方意见等。在硬件终端方面,大疆植保对接平台DJI-MG已接入植保服务队200家,禾文团队作为其中之一,可像“滴滴打车”那样承接村民服务。

执行本次作业的大疆禾文植保队

不过据李耀表示,村民们对手机端预约服务功能使用率并不高,主要还是直接电话联系。李耀带领的禾文植保队本常驻在内蒙古。但由于植保飞防作业具有明显的农时季节性。大多数植保队都像禾文一样采取迁徙式的作业方式,上半年选择在中东部等地作业。

吃住主要以当地农户家为主,近二十架大块头无人机用专用室的箱式货车跟着他们走南闯北。据李耀介绍,团队约20人,持证飞手16人,植保无人机15台。农忙时期,飞手平均月薪能够达到1万以上,队长1.4-1.5万左右。

果树林、玉米地等具有一定高度的植被喷洒具有风险性,“在吉县作业难度还是很大,飞手需要随时把控地面状况,刚毕业的新手主要作为副手进行勘测和配合”,飞手队长张镝表示。

实际上,禾文植保团队除了植保无人机业务,还在推广另一项有意思的科技农业项目——无人拖拉机。在新疆、东北三省等更为广袤的平原地区,植入司南导航系统的拖拉机可自动在田间耕地,并且比人工驾驶线路更为精准,受到村民们的认可。

五、结语

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两天的吉县之行展现了无人机在航拍娱乐之外的更大期待和产业价值。

在我国,老龄化和劳动力短缺正在成为阻碍农村和农业发展中重要阻碍,农用植保无人机和植保队上门服务的出现有望改善这一现象。但真正的规模化普及和落地还需要厂商与政府的多方努力配合。

在这片蓝海市场,无人机厂商正跃跃欲试,大疆今年在人员配置和战略位置的不断提升,以及极飞等其他无人机团队的默默耕耘,都开始让这片曾被忽视的市场焕发出更大的生命力。

当产品能力已经成型,后续的本地化市场能力将成为卡位战重地。上至喷洒,下至维修,形成配套的快速响应服务体系将助于产业升级和村民接纳。2%之外,是巨大的市场想象力空间。尽管环境坚苦,风餐露宿,仍拦不住想飞的心。


 

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