在明年植保無人機將在全國范圍內(nèi)推廣以及實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下,農(nóng)業(yè)航空市場廣闊,不過,有關(guān)我國的農(nóng)業(yè)航空發(fā)展情況到底如何,相信大多數(shù)人都不是很清楚。
3月31日,在華南農(nóng)大創(chuàng)客空間舉行的第10屆大學(xué)生創(chuàng)業(yè)集市“精準農(nóng)業(yè)航空專場”上,中國工程院院士、博士生導(dǎo)師羅錫文教授發(fā)表了《中國農(nóng)業(yè)航空發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢》的講話,從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,到發(fā)展趨勢 、亟待解決的問題以及未來的發(fā)展對策等方面,對我國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展進行了深度解析。
羅錫文院士/圖 來源宇辰網(wǎng)
中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
所謂農(nóng)業(yè)航空,按照羅錫文院士的定義,包括為農(nóng)業(yè)(包括林、牧、漁業(yè))生產(chǎn)服務(wù)的航空事業(yè),其涵蓋的通用航空經(jīng)營許可包括三類:一類包括人工降水、航空攝影、漁業(yè)飛行,二類包括航空護林、航空噴灑(撒)、空中拍照、科學(xué)實驗,三類包括使用具有特殊適航證的航空器開展航空噴灑(撒)。其主要技術(shù)領(lǐng)域,在作業(yè)平臺技術(shù)、航空遙感監(jiān)測技術(shù)及裝備、航空作業(yè)技術(shù)技術(shù)及裝備(具體包括噴藥[航空植保]、施肥、播種、輔助授粉)。
農(nóng)業(yè)航空飛行器類別/圖 來源宇辰網(wǎng)
農(nóng)用航空飛行器主要為有人駕駛和無人駕駛。2016年,有人駕駛航空器農(nóng)林業(yè)航空作業(yè)完成5.10萬小時,比2015年增長21.3%。而從無人駕駛飛行器看,截止2016年12月,植保無人機機型數(shù)約233個,其中單旋翼機型約占27.5%,多旋翼機型約占72.1%,固定翼機型約占0.4%。按照動力看,電池動力約占80.3%,油動力約占19.7%。有效載荷量為10、5、15、20、30kg的機型是主流,其中10kg的機型最多,約占29.6%。截止到2017年,全國植保無人機保有量超過1.5萬架,作業(yè)面積約占全國耕地面積5%。截至2017年12月31日,無人機駕駛員合格證數(shù)量24407(包括非農(nóng)業(yè)無人機)。
航空植保效果圖/圖 來源宇辰網(wǎng)
農(nóng)業(yè)航空技術(shù)在作業(yè)效率 、作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)適應(yīng)性、作業(yè)成本以及應(yīng)付突發(fā)災(zāi)害能力上,有著很強的優(yōu)勢。隨著配套電池技術(shù)的提升,電池動力無人機的比例將繼續(xù)攀升。未來的中國農(nóng)業(yè)航空發(fā)展,將形成因地制宜 ,走“多機型 、多作業(yè)方式并舉”的道路,智能化程度也將越來越高,,包括、精準變量作業(yè)、仿地飛行、智能路線規(guī)劃、集群協(xié)同作業(yè),這種智能化程度, 如果說在2020年之前是自動階段,那么,從2020到2030年將會是智慧階段,2030到2040年,則將是全自主階段。
未來智能化將越來越高/圖 來源宇辰網(wǎng)
羅錫文說,在未來的三個五年計劃中,如果農(nóng)業(yè)航空年處理耕地面積的比例能達到30%,我國農(nóng)業(yè)航空市場的需求可能有爆發(fā)性增長,拉動新增機型投入將達到750億元以上。在國際上,通用航空產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出比為1:10,就業(yè)帶動比為1:12,具有極強的拉動效應(yīng)。這樣看來,其未來拉動農(nóng)業(yè)航空服務(wù)業(yè)產(chǎn)值每年可達1000億元。
但我們必須清醒的是,與美國等農(nóng)業(yè)航空發(fā)達的國家相比,中國的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)還是一個尚未真正啟動的大產(chǎn)業(yè)。
農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域亟待解決的主要問題
我國的農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域 ,無論是在標準體系,還會相關(guān)政策法規(guī)、核心技術(shù)的研發(fā)、服務(wù)能力以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面,都存在這樣那樣的問題。具體表現(xiàn)為:
1、尚未形成完善的標準化體系。有人駕駛航空器農(nóng)林航化作業(yè)相關(guān)標準約為25項,其中民航行業(yè)標準21項,農(nóng)業(yè)行業(yè)標準2項,國家標準2項。
2、農(nóng)業(yè)航空相關(guān)政策及法規(guī)體系不健全
農(nóng)業(yè)航空涉及多個部門單位,管理部門不明確問題依然存在。政府對農(nóng)業(yè)航空行業(yè)的扶持力度也還需進一步加大。盡管2017年植保無人機購機補貼在浙江(含寧波)、安徽、江西、湖南、廣東、重慶等6個?。ㄊ校╅_展試點,但國家更應(yīng)在政策層面掃除阻礙行業(yè)發(fā)展的壁壘,加大對農(nóng)業(yè)航空企業(yè)的扶持力度。
法規(guī)不健全/圖 來源宇辰網(wǎng)
研發(fā)經(jīng)費投入不足,共性核心關(guān)鍵技術(shù)研究滯后。羅錫文表示,十三五國家重點研發(fā)計劃專項的布局中包括一部分農(nóng)業(yè)航空行業(yè)發(fā)展中亟需解決的共性關(guān)鍵技術(shù),但投入的總經(jīng)費僅為1.12億元。而目前亟須解決的核心關(guān)鍵技術(shù)主要包括:地面與航空高工效施藥技術(shù)及智能化裝備與農(nóng)用航空作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研發(fā) ,前者只有9600萬元,后者僅1634萬元。
而目前亟待解決的核心關(guān)鍵技術(shù)眾多,包括航空噴施專用劑型、精準農(nóng)業(yè)航空技術(shù)、智能化噴施作業(yè)模型以及高智能化、高可靠性的航空作業(yè)關(guān)鍵部件。
在航空噴施專用劑型方面,由于中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物品類繁雜,病蟲草害種類多樣,導(dǎo)致相對應(yīng)的處方藥劑在有效成分含量、表面張力、黏度等方面都有較大差異。因此,航空噴施專用劑型還需要針對不同作業(yè)機型的霧化效果、藥效以及對作物生理的影響,開展大量的試驗研究。
在精準農(nóng)業(yè)航空技術(shù)上,包括基于無人機的低空遙感技術(shù)、低空遙感數(shù)據(jù)解析與作業(yè)處方(肥、藥)決策以及航空變量作業(yè)技術(shù)(肥、藥)。
智能化噴施作業(yè)模型方面,涉及自動完成作業(yè)條件、飛行器參數(shù)、作業(yè)參數(shù)及劑型處方的匹配決策。
而在高智能化、高可靠性的航空作業(yè)關(guān)鍵部件上,包括定高定速仿地飛行、障礙物識別和規(guī)避、霧滴沉積均勻性好、粒徑變異小的壓力噴嘴、離心噴頭、靜電噴霧等技術(shù)、高精度、高可靠性的飛行和噴施作業(yè)技術(shù)等。
社會化組織的服務(wù)能力不強,主要表現(xiàn)為植保無人機企業(yè)包打天下,社會化服務(wù)組織分工不夠細。
服務(wù)能力有待提高/圖 來源宇辰網(wǎng)
而在企業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的問題上,具體情況 是:注冊資本超億元的企業(yè)數(shù)量非常少,大部分企業(yè)處于成長的初期階段。同時,產(chǎn)業(yè)集群度不高,產(chǎn)品同質(zhì)化較嚴重。而且,產(chǎn)業(yè)鏈上下游間的協(xié)同創(chuàng)新能力不足,沒有形成互補發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。且同質(zhì)化競爭不斷加?。憾嘈黼妱又脖o人機,整機集成開發(fā)成本快速下降,行業(yè)的入門門檻較低,企業(yè)利潤下降
諸如此類的不合理還包括,龍頭企業(yè)和品牌影響力在市場上的作用不夠突出:在航空作業(yè)服務(wù)上,無序競爭、惡性競爭等現(xiàn)象時有發(fā)生;少數(shù)企業(yè)通過偷工減料、降低作業(yè)質(zhì)量來降低成本,嚴重擾亂了市場的競爭秩序,損害了企業(yè)與用戶之間的交易信用環(huán)境。
解決好標準和政策等問題才能健康發(fā)展
要解決好這些問題,在羅錫文看來,可以從包括管理、模式、標準、創(chuàng)新、應(yīng)用、政策幾個方面進行應(yīng)對。
其中在管理上,要確保農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展,就需要明確農(nóng)業(yè)航空的政府主管部門,統(tǒng)籌管理全國農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展,制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,建立市場準入制度和管理規(guī)范,實現(xiàn)政府對農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量和作業(yè)安全的有效監(jiān)管。
羅錫文講解現(xiàn)場/圖 來源宇辰網(wǎng)
在模式問題上,可以進一步探討中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展模式,不管是有人駕駛固定翼飛機, 還是有人駕駛直升機,已獲無人駕駛直升機、其他如動力傘等。
有關(guān)標準的問題,需要進一步加強中國農(nóng)業(yè)航空技術(shù)標準和規(guī)范的制定,其中包括農(nóng)用航空飛行器產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、制造的技術(shù)標準,農(nóng)用航空飛行器產(chǎn)品質(zhì)量檢測標準與質(zhì)量管理體系,農(nóng)業(yè)飛行作業(yè)操作人員崗位培訓(xùn)與資質(zhì)認證體系以及農(nóng)業(yè)航空作業(yè)質(zhì)量、防治效果評價和環(huán)境風險評估標準規(guī)范。
而所謂創(chuàng)新,需要進一步加強中國農(nóng)業(yè)航空關(guān)鍵技術(shù)的協(xié)同研究。具體說,在動力上: 油動機的發(fā)動機、電動機的電池和電動機,飛控系統(tǒng)上,提高智能控制模式的可靠性、穩(wěn)定性, 在助劑方面:做好防漂移、抗蒸發(fā)工作, 噴施部件上:實現(xiàn)霧滴分布、靜電噴霧,達到農(nóng)機農(nóng)藝融合的地步。
在關(guān)于應(yīng)用上,需要進一步加強農(nóng)業(yè)航空技術(shù)的推廣。在飛行安全、環(huán)境安全的情況下,要保證制造和作業(yè)的質(zhì)量,同時提高經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益。與此同時,做好拓展領(lǐng)域的工作,不論是航空植保、農(nóng)情信息采集,還是施肥、播種、授粉。
在政策方面,他認為可以做好下面幾點:
一是將我國農(nóng)區(qū)上空500米設(shè)為有人駕駛飛機開放空域,20米設(shè)為無人駕駛飛機開放空域(已基本實現(xiàn)),簡化審批程序,實行備案制度;
二是研究制定支持我國農(nóng)用飛機和航空植保裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策;
三是對農(nóng)用飛機和航空植保裝備的購置給予財政補貼(部分省市已開始試點);
四是對專業(yè)化和社會化的農(nóng)業(yè)航空服務(wù)組織,在培訓(xùn)服務(wù)、融資貸款、經(jīng)營稅收等方面提供優(yōu)惠政策。