無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的意義

澎湃新聞：相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，使用植保無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)上主要體現(xiàn)在哪些方面?

張瑞瑞：我們經(jīng)常講，農(nóng)業(yè)航空技術(shù)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。

美國(guó)是現(xiàn)在全球農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化做得比較好的。它通過(guò)飛機(jī)施藥處理的土地，占整個(gè)農(nóng)業(yè)土地的50%左右。而我國(guó)現(xiàn)在僅僅占到2.6%。如果參照美國(guó)模式，農(nóng)業(yè)航空施藥的發(fā)展，應(yīng)該是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要趨勢(shì)。

另一方面，無(wú)人機(jī)技術(shù)也是人工智能技術(shù)的一個(gè)非常好的應(yīng)用。近幾年人工智能一些先進(jìn)的技術(shù)不斷地發(fā)展，在農(nóng)業(yè)上不斷應(yīng)用。這也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。

從作業(yè)效率來(lái)講，無(wú)人機(jī)的作業(yè)效率比傳統(tǒng)的人工以及地面施藥器械，都要高很多。無(wú)人機(jī)進(jìn)行田間噴藥，飛行速度大概在一秒鐘3到5米。每小時(shí)能夠作業(yè)40到60畝，如果我們按10小時(shí)連續(xù)不斷作業(yè)，一天的作業(yè)面積可能400畝到600畝。應(yīng)該說(shuō)它的作業(yè)效率是非常高的。

另外，現(xiàn)在我們還發(fā)展出一種多機(jī)協(xié)同的作業(yè)方式，就是一個(gè)人可以同時(shí)操控多架無(wú)人機(jī)進(jìn)行作業(yè)。所以它的作業(yè)效率相比傳統(tǒng)的方式，是大大地提升了。據(jù)統(tǒng)計(jì)，作業(yè)效率是人工的30倍左右。

另外對(duì)環(huán)境污染來(lái)講，無(wú)人機(jī)是一個(gè)低容量的施藥方式，代表它的施藥量是非常低的，符合我國(guó)“農(nóng)藥的零增長(zhǎng)”和降低農(nóng)藥使用量的整體趨勢(shì)。

中國(guó)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的推行現(xiàn)狀和困難

澎湃新聞：關(guān)于植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，像東北土地廣袤，可能適合植保無(wú)人機(jī)作業(yè)。但是在比如江浙一帶，土地面積小、地形復(fù)雜，農(nóng)民可能覺(jué)得沒(méi)有必要花大成本去配備一臺(tái)植保無(wú)人機(jī)。推廣使用上會(huì)不會(huì)有一些問(wèn)題?

張瑞瑞：其實(shí)情況可能恰恰跟你說(shuō)的是相反的。在東北地區(qū)，或者西北也就是新疆地區(qū)，農(nóng)田都是非常廣袤的，而它恰恰并不適合無(wú)人機(jī)施藥。那里有非常成熟的有人固定翼飛機(jī)，它更適合大面積的使用，而無(wú)人機(jī)更適合在南方的水田、小地塊作業(yè)。

南方小地形，地形比較復(fù)雜，有人機(jī)去飛行作業(yè)，可能飛行員的安全是無(wú)法保障的，所以更適合無(wú)人機(jī)作業(yè)。

未來(lái)一定不是說(shuō)是無(wú)人機(jī)代替有人機(jī)，或者是有人機(jī)完全替代無(wú)人機(jī)。應(yīng)該是無(wú)人機(jī)、有人機(jī)并行發(fā)展，或者并存、互為補(bǔ)充的一個(gè)階段。

當(dāng)然成本是一個(gè)非常重要的考慮因素。我覺(jué)得隨著技術(shù)的不斷完善，成本會(huì)逐漸地下降，特別是無(wú)人機(jī)。以多旋翼無(wú)人機(jī)為例，它在2011、2012年誕生。剛剛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，進(jìn)行農(nóng)業(yè)植保的時(shí)候，多旋翼無(wú)人機(jī)的成本大概在20萬(wàn)元左右，有的賣(mài)到25萬(wàn)元左右。而今天我們可以看到，我國(guó)幾個(gè)非常大的做多旋翼無(wú)人機(jī)的公司，成本已經(jīng)控制到5萬(wàn)，甚至4萬(wàn)，成本的下降非常明顯。一方面市場(chǎng)上來(lái)了，另一方面整體技術(shù)成熟了，所以成本必然會(huì)下降。

但是我還要補(bǔ)充一個(gè)，像無(wú)人機(jī)這種器械，其實(shí)不只無(wú)人機(jī)，我們國(guó)家大型的農(nóng)機(jī)很少，現(xiàn)在不是每一個(gè)農(nóng)戶(hù)都有一臺(tái)，而是形成合作社。國(guó)家鼓勵(lì)農(nóng)民成立農(nóng)民合作社，大家共有一個(gè)設(shè)備。通過(guò)這樣的方式，成本會(huì)降低一些。

澎湃新聞：從我國(guó)第一臺(tái)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的引進(jìn)到現(xiàn)在，無(wú)人機(jī)的推廣情況如何?

張瑞瑞：應(yīng)該說(shuō)經(jīng)過(guò)七八年的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的推廣是在質(zhì)疑和曲折中前進(jìn)的，技術(shù)也在逐漸地完善。

質(zhì)疑聲主要來(lái)自于幾個(gè)方面。

一是當(dāng)各種無(wú)人機(jī)出現(xiàn)，有很多技術(shù)還不是特別成熟的商家，為了利益，將產(chǎn)品也投入到植保服務(wù)當(dāng)中進(jìn)行市場(chǎng)推廣，從而造成市場(chǎng)混亂。有很多的無(wú)人機(jī)到了田間，不是幫農(nóng)民提高效率，而是與地面的人工施藥相比，質(zhì)量更糟糕了。甚至在很多地方，出現(xiàn)了大量的因?yàn)闊o(wú)人機(jī)防治和噴藥，造成農(nóng)民土地減產(chǎn)、病蟲(chóng)害多發(fā)的情況。

另外一方面的質(zhì)疑，就是關(guān)于無(wú)人機(jī)設(shè)備，現(xiàn)在國(guó)家缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)廠家、每個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn)，造成了產(chǎn)品型號(hào)、施藥規(guī)范、施藥方式都不盡相同，從而影響了客戶(hù)，主要是農(nóng)民的選擇和使用。

第三個(gè)方面無(wú)人機(jī)的飛行對(duì)整個(gè)的空域安全可能造成了一定的影響。近幾年我們可以經(jīng)常聽(tīng)到，很多無(wú)人機(jī)在機(jī)場(chǎng)附近，或在一些敏感的區(qū)域進(jìn)行飛行，影響了公共安全。但是這些無(wú)人機(jī)大部分是來(lái)源于航拍的無(wú)人機(jī)，或者是一些娛樂(lè)愛(ài)好者的無(wú)人機(jī)。進(jìn)行植保作業(yè)的無(wú)人機(jī)，大部分飛行的區(qū)域是在農(nóng)田的上空，飛行高度都是在不超過(guò)作物5米以上的區(qū)域。

在這些質(zhì)疑下，國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心聯(lián)合很多高校，不斷地向國(guó)家提建議，制定農(nóng)用無(wú)人機(jī)的器械規(guī)范、作業(yè)方式流程的規(guī)范，以及作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)的規(guī)范，從而讓市場(chǎng)更加有序。

有人預(yù)測(cè)無(wú)人機(jī)在2018年到2020年是一個(gè)暴漲期。我們也希望看到，在那段時(shí)間農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)能夠有一個(gè)更好的發(fā)展。

澎湃新聞：為什么2018年到2020年可能會(huì)是暴漲期?

張瑞瑞：因?yàn)楝F(xiàn)在無(wú)人機(jī)施藥的話(huà)，日本最成熟。參照日本，日本大概是經(jīng)過(guò)十年之后技術(shù)比較成熟，我們通過(guò)這個(gè)來(lái)預(yù)測(cè)。

但我覺(jué)得我們國(guó)家可能更快。因?yàn)槲覀兊氖袌?chǎng)更大，農(nóng)田面積比它大，所以說(shuō)可能會(huì)更快地進(jìn)入一個(gè)暴漲期。但是以目前來(lái)講，大部分人都預(yù)測(cè)是2018年到2020年。

農(nóng)用無(wú)人機(jī)未來(lái)的暢想

澎湃新聞：我國(guó)植保無(wú)人機(jī)在世界上處在什么樣的水平?

張瑞瑞：其他發(fā)達(dá)國(guó)家，軍用無(wú)人機(jī)或工業(yè)無(wú)人機(jī)發(fā)展比較早，中國(guó)和它們相比，在技術(shù)上有一定差距。但是如果說(shuō)到無(wú)人機(jī)的產(chǎn)業(yè)或者是通用型的無(wú)人機(jī)、民用型的無(wú)人機(jī)，我們國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)領(lǐng)先了。

如果談到植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展，世界上除了日本之外，中國(guó)應(yīng)該說(shuō)是唯一的一個(gè)將植保無(wú)人機(jī)大規(guī)模應(yīng)用的國(guó)家。

澎湃新聞：對(duì)于農(nóng)用無(wú)人機(jī)未來(lái)的應(yīng)用，還有哪些可能性?

張瑞瑞：植保無(wú)人機(jī)未來(lái)會(huì)變得越來(lái)越自動(dòng)化。現(xiàn)在無(wú)人機(jī)在田間施藥，其實(shí)是在一個(gè)超低空復(fù)雜環(huán)境下施藥，可能威脅到人身的安全，因?yàn)樘镩g經(jīng)常有人。另外田間的環(huán)境，樹(shù)、電線(xiàn)、地形的高低起伏，都會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行造成影響。以后的無(wú)人機(jī)發(fā)展一定會(huì)越來(lái)越智能，人工自動(dòng)避障技術(shù)、自動(dòng)的導(dǎo)引技術(shù)都會(huì)運(yùn)用到無(wú)人機(jī)飛行上，從而讓無(wú)人機(jī)的飛行更加安全、作業(yè)質(zhì)量更好、自主性更強(qiáng)。

第二，隨著大數(shù)據(jù)或者云平臺(tái)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的監(jiān)管也會(huì)越來(lái)越透明和嚴(yán)格，飛行軌跡會(huì)越來(lái)越透明。

另外飛行數(shù)據(jù)的積累有利于我們?cè)谵r(nóng)業(yè)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。因?yàn)槌Ｄ暝谕粋€(gè)區(qū)域進(jìn)行施藥量的累積計(jì)算，我們就可以知道，同一塊土地，在近幾年農(nóng)藥的投入量有多大，進(jìn)而可以將這些數(shù)據(jù)，與土壤的惡化程度、周邊環(huán)境的惡化程度結(jié)合起來(lái)做一些有效的評(píng)估。

我們采用無(wú)人機(jī)這樣一種智能的施藥技術(shù)，大幅降低農(nóng)藥的施用量，一定程度上可以促進(jìn)人與環(huán)境的和諧相處，也有利于生物多樣性。