智慧农业植保无人机的简介和特点（越来越好用的果园植保无人机）

植保无人飞机行业真的是一日千里，从最初的5L机型到2023版大疆T50、极飞P100PRO 2023……短短五六年，国内电动无人飞机载荷量从5公斤提高到50公斤、60公斤。同时植保无人飞机的使用者也发生了质的变化，三年前植保飞防主力是植保队、飞手，今天则是种粮大户、合作社、果园主等自用型的用户。

果园植保比大田植保难度更大，所以目前果园植保仍是以专业的植保队和飞手为主，但是大型果园自购飞机的比例越来越高，这预示着后期植保无人飞机极有可能会成为像果园拖拉机、割草机一样必备的农机具。

目前果园无人机仍处于机器选型和模式推广阶段，所以仍然有必要为用户写一篇果园植保无人飞机的购机指南。

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果园植保，农机与农艺要相互支持

植保无人飞机进入果园快10年时间了，笔者也算得上是第一批先行先试者，眼看着无人飞机在果园植保越来越好用，但是植保无人飞机果园植保渗透率连5%都不到，与大田30%-40%的渗透率差距甚远，究其原因是无人机企业无法左右果树的种植模式，所以10年时间里国内果园植保飞防其实走的是单行道——农机迁就农艺。

“以机适地”，这种模式让飞机成为“孤勇者”，虽然几十家企业前仆后继，但事倍而功半，漫漫长路，低效缓慢成为果园飞防植保的“宿命”。无论无人机行业有多少聪明的大脑和雄厚的资本，如果不改变农艺和种植模式，再强大的力量也如同拳头打在棉花上，任何力量都会消弭于无形。

那么有没有更好更高效的办法呢？答案是，有。这就是我们一直呼吁和倡导的农机与农艺互相适应、互相支持。

近几年国内标准化果园建设渐成趋势，比如笔者曾经给大家介绍过的江西赣州绿萌科技的一个柑橘全程机械化示范园区，该园区种植的是纽荷尔脐橙，采取两种模式，一种是大苗定植，行距5米，株距1.2米，另一种是典型的篱壁式种植，就类似于城市绿化带的灌木篱笆带一样。

实事求是地讲，以绿萌科技为代表的现代标准化果园，的确方便了拖拉机、割草机、采摘平台、转运车等农机的通行作业，但是却漏掉了一个环节，这就是航空植保作业。

虽然无人飞机在标准化果园植保作业要比传统老果园效果好，但现有的果树品种、树形很多也并不适应航空作业。

如果从农机农艺相适应的角度讲，今后的标准化果园建设，一方面要推动规模化经营，只有规模化才能使用上先进可靠的农机；二是建园之前就要考虑到使用农机，尤其是航空植保作业，比如树形修剪成平头型，让树枝前后一条线生长，冠层越少越好等，总之果园航空植保，规模化和宜机化是两个重要条件。

02

无人机果园植保质量判定标准是什么？

据大疆科技报道，2022年国内大大小小有十几个品牌超过3000多架无人飞机用于果园植保作业，当然作业效果也是良莠不齐。那么如何判定无人飞机果园植保的作业质量优劣呢？国内某植保无人机企业总结了几个果树种植基地多年的航空植保作业经验，根据种植户反馈，总结出以下几个标准：

一是能够完成80%以上果树种类的飞防作业；

二是能够完成各树龄段的果树病虫害防治任务；

三是能够完成果树90%以上病虫害防治任务；

四是飞防防效不低于人工防治效的90%；

五是飞防综合成本不高于人工综合成本10元/亩次以上。

以上的5个指标供购买飞机时参考，实践证明，植保无人飞机如果达不到这些要求，就无法获得果树种植基地的信任，也无法在果树飞防上获得利润。

03

按喷洒方式选择

喷雾、常温弥雾、高温弥雾

喷雾。如果用常规喷雾的方式来喷洒农药的话，目前国内用于果园植保、施液体肥作业的无人机用两种喷头：压力喷头和离心喷头。

大疆、极飞等公司开始涉足果园植保时，由于借用的是地面喷雾机的喷洒技术，所以绝大多数机型配备的是压力喷头，区别只是在喷头数量和喷头本身的性能上。

压力喷头是通过液压泵产生的压力使药液通过喷头的复杂结构让药液实现雾化，雾化效果和颗粒大小取决于压力大小和孔径大小。

离心喷头是通过电机带动喷头高速旋转，通过离心力作用将药液分散成幼小雾滴颗粒，雾化效果和颗粒大小主要取决于电机电压大小。

目前大疆、极飞、极目等不约而同地选择了离心喷头，这是因为离心喷嘴具有流量大、雾滴可调、雾滴粒径均匀度高、粉剂适应能力更强的特性，所以用户在购买果园无人机时要优先选离心喷头。为了提高雾化效果大疆还采用了双重雾化无刷离心喷头，设计了离心阀，使得在启停阶段下药液无法喷出，避免大颗粒雾滴产生局部药害。

常温弥雾。极目机器人飞机主打的是常温弥雾技术，用双层离心喷头，其优势是制造出大雾滴和小雾滴，10-300微米雾滴可调，大雾滴定向性好，可覆盖树冠上部，小雾滴穿透性强，可弥漫到果树冠层内部，理论上可以打深打透。

极目自主研发的常温弥雾喷洒系统，实现喷洒雾滴粒径及流量的可控性，直接在常温下将药剂雾化成更小粒径的雾滴，不会改变药性和药效，且不会因高温对作物叶片表面造成灼伤或形成药害，普遍适用于市面上现有的全部药剂剂型。

高温弥雾。高温弥雾事实上是水雾和烟雾的结合体，弥雾机以汽油为燃料，工作原理是脉冲式发动机产生高温高压气流，从喷管出口高速喷出时与药液相混合，在高压气流与药液体混合的瞬间，药液被粉碎雾化成烟雾状态，与油气结合到一起从喷管中喷出，利用油气在空气中的浮力四处弥漫，并附着到果树叶子、树干、果实上，从而达到与常规喷药机一样的效果。

高温弥雾技术在森林、景观带、高秆农作物、橄榄树、槟榔等果树植保上被广泛使用，因为被汽油裹挟着的药液被随风带到整个空间，杀虫效果好，节水节药。

但是由于以高温气化的汽油为介质，所以在汽油高温气化的过程中改变了一些药的理化性质，不同程度地影响了药效，不能普遍适用于大多药剂和剂型，所以高温弥雾对药剂很挑剔，适用范围有限。

总体看，大疆、极飞、拓攻等品牌使用的是离心喷头，说明离心喷头是一种主流需求，极目使用的是离心喷头加常温弥雾技术，还有一些小厂家的油电混动飞机使用的是高温迷雾技术，主要使用在丘陵山区、南方地区槟榔、龙眼、芒果、橄榄、甘蔗等高秆密集种植的农作物或果树，机手选择飞机时要结合自己所作业的对象和环境。

04

按动力方式选：

电动、油动、油电混动

目前国内植保99%的植保无人飞机是以电池为动力的，电动飞机的优势是价格便宜、操作简单、易于维修且维修成本低。但电动飞机的最大的短板也是在电动本身，最新款的大疆T50的DB1560电池从起飞到能有效返航也就不到20分钟，频繁起降、频繁充电一直是电动无人飞机短板，但目前电池技术还解决不了这个问题，所以就给油动和油电混动飞机提供了机会。本文特别给大家推荐几款油动和油电混动飞机，让大家有多样性的选择。

深圳常锋和沈阳壮龙得多旋翼油动无人飞机，这两家企业的无人机都是主打大载荷量和果园植保。从官方宣传资料上看两家公司的飞机参数很接近，载荷量在60-70公斤之间，续航时间长达1~4小时，有效地解决了电动多旋翼飞机载重小，续航时间短的两大行业痛点。

这两家公司的电动无人飞机非常有特点。笔者近距离看过也亲自上手飞过，他们的飞机奇就奇在不是单一发动机的动力输出，而是六个翼臂上安装了六个完全独立的单缸汽油机，独立供油，独立燃烧，独立动力输出到六个螺旋桨上。

这种结构的好处是有一个或多个旋翼发动机出了问题并不会影响其他的发动机正常工作，有效地减少“炸机”概率，但缺点也是显而易见的，就是制造成本高、结构复杂，加油、安装、维修等都很难，且发动机报废后要换6个全新的发动机，成本高得惊人。

常锋和壮龙公司的这两款飞机最大的优势就是载荷大、续航时间长、下压风场大，适合于果树、高秆农作物植保，但劣势是结构复杂、体积大、价格高、维修成本高。

油电混动植保无人飞机。油电混动技术理论上集中了油动和电动的优势，规避了油动和电动的缺点，但油电混动飞机最大的一个问题是结构复杂、制造成本高、维修保养难且操作复杂。这一技术被应用到飞机上已经有不少的年头了，但目前国内还没有一家企业做成功，即使这样仍然有一些用户愿意用这种比较省事的飞机。

油电混动的植保无人飞机续航时间长，载荷大，理论上是比较适合果园植保作业的。在行业内有一些影响的油电混动无人机企业有广州华科尔、天鹰兄弟、北方天途、北京中飞东方航空、河南长空航空、珠海上飞航空等近20个品牌。

华科尔的混动无人飞机一次加油可喷3箱药水，油耗成本大约为15元/hm2（1元/亩），而电动多旋翼无人机在同样条件下电池成本高达37.5元/hm2（2.5元/亩），可以看出，油电混合植保无人机的经济效益优势明显。

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品牌选择：

极目、大疆、极飞

说到植保无人飞机，很多人第一反应是大疆、极飞，尤其是如日中天的大疆，是很多机手首选品牌，但事实上国内生产无人机的不止两大巨头，从国家农机购置补贴系统看2022年至少有50家企业，只是很多品牌我们不太熟悉。

说到果园植保无人飞机，毕竟是比大田植保更专业的作业市场，笔者认为品牌选择的标准一是看专业能力，二是看综合实力。综合对比，笔者心目中果园植保飞机的排序是极目、大疆、极飞，下面依次给大家介绍。

极目机器人。极目机器人公司是来自苏州的一家高科技公司，该公司在2018才正式进入植保无人飞机行业，在国内农业无人机领域属于后起之秀，2018年时国内植保无人飞机正在上演大疆和极飞的龙虎斗，为了避开与两大巨头的正面竞争，极目选择了丘陵山区果园植保这一大公司不太关注的细分市场。

目前看山地丘陵果园，极目是比较专业的。极目既然能把山地丘陵的果园植保搞定，我们没有理由不相信极目能在平原地区果园也有上佳表现，所以国内果园植保无人飞机，首先推荐的就是极目无人飞机。

极目公司无人飞机的特点是双目视觉识别。什么是双目视觉识别呢？

双目视觉识别就是模仿动物、昆虫、飞禽等双眼的功能。这句话应该不假，因为极目的植保无人飞机真的有像人一样两个大眼睛，不过这个眼睛是两颗120度无畸变的镜头以及镜头后面的传感器、电路板、芯片以及复杂的算法组成。

相对于大疆、极飞等公司的毫米波雷达和超声波技术相比，双目视觉识别的特点和优势是全地形、全自主、免测绘。简单地讲就是无人机起飞后一边飞一边实时地收集作业区域和飞行前方的地形地貌、作业对象的数据，一边飞一边判断前方的情况，并实时修正和调整作业高度、路线、喷药量以及绕过电线杆、动物等。可见视觉识别优势在于全地形、全自主、免测绘，能在速度、效率、质量之间实现平衡。

极目机器人公司最新款的果园植保无人飞机是EA-30XP。该机型是在EA-A2020、EA-A2021、EA-30X等机型基础上经过五六代迭代后推出的改良型飞机，动力系统进行了升级，电机功率上升15%，换上了43英寸的螺旋桨，作业速度和效率达30%。

大疆科技。玩植保无人飞机的，大疆公司和大疆的无人机谁人不知，哪个不晓？因为大疆是全球无人机的王者，无论是消费级无人机或工业级无人机，大疆全球占有率都超过70%。

大疆的优势在于大田植保，这是因为大疆长期执行的是主航道战略，但在大田植保市场上占有率超过75%之后，大田市场的增量已经很难。所以从2019年开始，大疆也开始转向果园植保，在2019年推出的T30飞机上曾使用过“靶向对标”技术。

据从大疆内部知情人士了解到的信息，2023年大疆科技的市场重心全面向果园植保和玉米转移。国内果园面积1.5亿亩，玉米种植面积6.5亿亩，一个面积大，一个作业费用高，是两个大市场也是两块“硬骨头”。

可以说大疆最新出的T50就是为果园定制的。果园植保需要大风量、大载重，从技术参数看大疆T50是有优势的。目前大疆T50配置的双重雾化离心喷头，雾滴大小可调，果园作业时可以增加一对离心喷头，另外针对果园的航测技术，和针对山区丘陵果园的三维建模技术，都是针对果园作业而设计的。

另外值得一提的是，大疆也是一个善于学习的企业，T50上就配置了与极目一样的两组双目视觉识别，再加上前后、上下两个雷达，可以实现360度全面感知、全向避障，从理论上讲比极目的作业效率、识别速度、避障能力更强。

极飞科技。极飞近几年从占有率上看已经与大疆渐行渐远，但与拓攻、极目、惠达等相比，销量和占有率仍然是有优势的。

极飞目前主战场仍然是大田上与大疆一分高下，但极飞并没有放弃在果园植保上的探索。

与大疆和极目在硬件上努力有区别的是，极飞更重视路径、作业模式、算法等软件上的优化。

果园植保上极飞推的是三维自由航线功能。三维自由航线可适应复杂地形及种植密度不一等情况，即使是弯曲条带状的地块，也可以轻松完成飞防作业。

极飞最新款的P100 2023、V50 2023针对果园作业有众多的改进和优化，值得关注的是今年极飞的新飞机配置了手动遥控器，这对地形复杂的果园作业更适用。

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总结：

果园植保无人飞防，飞机和技术仍不怎么成熟，这是不争的事实，但是无人机的效率优势是无与伦比的，再加上在极目、大疆、极飞、拓攻等实力企业的努力下，果园植保的效果的确是越来越好，规模化农业有时候为了追求效率而不得不牺牲质量，从这个意义上讲，随着果园规模化、标准化进程的加快，植保无人飞机替代人工和地面机械的速度将越来越快，未来已来，只是尚未流行。

作者：柳琪

END

《优质农产品》杂志，刊号CN10-1159/S，月刊，全年12期。

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