保證糧食安全是中國的基本國策。然而，在當(dāng)前中國糧食作物生產(chǎn)過程中，植保仍以手工、半機械化操作為主，據(jù)統(tǒng)計，中國目前使用的植保機械以手動和小型機(電)動噴霧機為主，其中手動施藥藥械、背負式機動藥械分別占國內(nèi)植保機械保有量的93.07%和5.53%，拖拉機懸掛式植保機械約占0.57%，植保作業(yè)投入的勞力多、勞動強度大，施藥人員中毒事件時有發(fā)生。據(jù)報道，廣東省部分地區(qū)每天200元已請不到人工施藥。目前國內(nèi)農(nóng)藥用量越來越大，作業(yè)成本高，且浪費嚴重，資源有效利用率低下，作物產(chǎn)量和質(zhì)量難以得到保障，同時帶來嚴重的水土資源污染、生態(tài)系統(tǒng)失衡、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題，無法適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

　　據(jù)統(tǒng)計，中國每年因防治不及時，病蟲害造成的糧食作物產(chǎn)量損失達10%以上。農(nóng)用飛機航空作業(yè)效益高，以無人駕駛直升機航空噴施作業(yè)為例，綜合作業(yè)成本及收益對比分析結(jié)果顯示(微小型無人飛機的使用壽命按5a計，機動噴霧機與手動噴霧器按3a計)，采用25kg有效載荷的單旋翼油動力無人機和15kg有效載荷的單旋翼電動無人機進行噴施作業(yè)的年度收益分別是機動噴霧機的33倍和25倍，是人工手動噴霧(不計算人工成本)的133倍和93倍(來源于作者根據(jù)生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)的推算);農(nóng)用飛機航空作業(yè)速度快、突擊能力強、防控效果好，飛機飛行產(chǎn)生的下降氣流吹動葉片，能使葉片正反面均能著藥，防治效果相比人工與機械提高15%～35%，應(yīng)對突發(fā)、爆發(fā)性病蟲害的防控效果好;不受作物長勢的限制，可解決作物生長中后期地面機械難以下田作業(yè)的問題，例如：作物生長至封行后行壟不清晰，特別是對于玉米等高稈作物，玉米大喇叭口期高度一般都在1.2 m以上，與拖拉機配套的普通懸掛式、牽引式噴桿噴霧機難以進入進行殺蟲劑、殺菌劑、除草劑以及催熟脫葉劑、增糖劑、葉面肥料等噴灑作業(yè)，尤其在丘陵山區(qū)交通不便、人煙稀少或內(nèi)澇嚴重的地區(qū)，地面機械難以進入作業(yè)，航空作業(yè)可很好地解決這一難題。此外，與田間作業(yè)相比，飛機航空作業(yè)還有勞動用工少、作業(yè)成本低、不會留下轍印和損傷作物、不破壞土壤物理結(jié)構(gòu)、不影響作物后期生長等特點，據(jù)統(tǒng)計報道，飛機航空作業(yè)與地面機械作業(yè)相比，每公頃可減少作物損傷及其他支出(油料、用水、用工、維修、折舊等)約105元。

　　中國是一個農(nóng)業(yè)大國，發(fā)展高效、安全的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)是中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo)。因此，作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分和反映農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，農(nóng)業(yè)航空在中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重大需求。

　　應(yīng)用農(nóng)業(yè)航空植保技術(shù)對提高中國農(nóng)作物病蟲害防治機械化水平，實行統(tǒng)防統(tǒng)治的專業(yè)化服務(wù)，提高農(nóng)業(yè)資源的利用率，增強突發(fā)性大面積病蟲害防控能力，緩解農(nóng)村勞動力短缺，增強農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險能力，保障國家糧食安全、生態(tài)安全，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

　　本文擬在分析現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對航空植保技術(shù)的需求及國內(nèi)外航空植保發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對中國航空植保產(chǎn)業(yè)體系進行剖析，預(yù)測未來3個五年計劃內(nèi)中國對航空植保技術(shù)的需求情況，提出大力推進中國農(nóng)業(yè)航空植保產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展的戰(zhàn)略及對策建議。

　　1 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀

　　從世界范圍來看，農(nóng)業(yè)航空較發(fā)達的國家主要有美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本、韓國等國家。

　　美國是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)***成熟的國家之一，已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系，據(jù)統(tǒng)計，美國農(nóng)業(yè)航空對農(nóng)業(yè)的直接貢獻率為15%以上。目前美國有農(nóng)用航空相關(guān)企業(yè)2000多家，已成立國家農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(National Agricultural Aviation Association, NAAA)和近40個州級農(nóng)業(yè)航空協(xié)會，NAAA有來自于46個州的會員1800個。全國目前在用農(nóng)用飛機4000多架(共有機型20多種，以有人駕駛固定翼飛機為主，約占88%)，在冊的農(nóng)用飛機駕駛員3200多名，年處理40%以上的耕地面積，全美65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機作業(yè)完成噴灑，其中水稻施藥作業(yè)100%采用航空作業(yè)方式(此前，美國因農(nóng)業(yè)勞動人工成本太高，一度放棄國內(nèi)的水稻種植，大米全部進口。后來使用了航空作業(yè)，到20世紀70年代末期，一躍而成為世界上主要的稻米出口國之一)。

　　國家大力扶持農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是美國農(nóng)業(yè)航空發(fā)達的重要原因之一。美國從上世紀70年代就開始研究航空噴施作業(yè)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化模型，用戶輸入噴嘴、藥液、飛機類型、天氣因素等，通過對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫調(diào)用，即可預(yù)測可能產(chǎn)生的飄移、霧滴的運動和地面沉積模式等。美國國會通過了豁免農(nóng)用飛機每次起降100美元的機場使用費的議案，2014年白宮的預(yù)算中預(yù)計繼續(xù)投入73億美元支持該議案，以降低農(nóng)業(yè)航空作業(yè)的成本;在NAAA的推動下，自2002年以來已投入約700萬美元用于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)研發(fā)，參議院已通過議案將繼續(xù)大力支持開發(fā)更高效、使用成本更低的農(nóng)業(yè)航空相關(guān)技術(shù)。

　　俄羅斯地廣人稀，擁有數(shù)目龐大的農(nóng)用飛機作業(yè)隊伍，數(shù)量高達1.1萬架，作業(yè)機型以有人駕駛固定翼飛機為主，年處理耕地面積約占總耕地面積35%以上。澳大利亞、加拿大、巴西農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展模式與美國類似，目前主要機型為有人駕駛的固定翼飛機和旋翼直升機。加拿大農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(Canada Agricultural Aviation Association, CAAA)目前共有會員169個;巴西作為發(fā)展中國家，在國家政策的扶持下，包括農(nóng)業(yè)航空在內(nèi)的通用航空發(fā)展迅速，農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(Brazilian National Agricultural Aviation Association, SINDAG)目前共有單位會員143個，截至2008年3月，巴西注冊農(nóng)用飛機約1050架。

　　日本農(nóng)民戶均耕地面積較小，地形多山，耕地面積較小，不適合有人駕駛固定翼飛機作業(yè)，因此日本農(nóng)業(yè)航空以直升機為主。日本是***早將微小型農(nóng)用無人機用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的國家之一，1990年，日本山葉公司推出世界***架主要用于噴灑農(nóng)藥的無人機，無人機在農(nóng)林業(yè)方面的應(yīng)用發(fā)展迅速，日本農(nóng)用無人機航空協(xié)會(Japan Unmanned Aerial Vehicle Association, JUAV)目前共有單位會員11個。據(jù)日本農(nóng)林水產(chǎn)省統(tǒng)計，截止到2010年10月底，登記在冊的微小型農(nóng)用無人機保有量為2346架，無人飛機操控手14163人，防治面積96.3萬hm2，占航空作業(yè)38%，從2004年開始，水稻生產(chǎn)中微小型農(nóng)用無人直升機的用量已超過有人駕駛直升機。日本目前用于農(nóng)林業(yè)方面的無人直升機以YAMAHA RMAX系列為主，該機被譽為“空中機器人”，植保作業(yè)效率為7～10 hm2/h，主要用于播種、耕作、施肥、噴灑農(nóng)藥、病蟲害防治等作業(yè)。目前，采用微小型農(nóng)用無人機進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已成為日本農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一。

　　韓國于2003年首次引進直升機用于農(nóng)業(yè)航空作業(yè)，農(nóng)業(yè)航空作業(yè)面積逐年增加，截至2010年，全國共有農(nóng)用直升機121架(其中農(nóng)用無人機101架，年植保作業(yè)面積43460 hm2;有人駕駛直升機20架，年植保作業(yè)面積55200 hm2)，約80%的飛機歸地方的農(nóng)協(xié)所有。韓國農(nóng)林水產(chǎn)食品部和農(nóng)協(xié)中央會計劃2013年飛機數(shù)量增至500架。

　　綜上所述，農(nóng)業(yè)航空技術(shù)是上述國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比重不斷加大。根據(jù)農(nóng)田飛行作業(yè)環(huán)境的適宜程度，國外農(nóng)業(yè)航空大致分為有人駕駛和無人駕駛2種作業(yè)形式。在美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西等戶均耕地面積較大的國家，普遍采用有人駕駛固定翼飛機作業(yè)，而在日本、韓國等戶均耕地面積較小的國家，微小型無人機用于航空植保作業(yè)的形式正越來越被廣大農(nóng)戶采納。

　　1.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　1951年5月，應(yīng)廣州市政府的要求，中國民航廣州管理處派出一架C-46型飛機，連續(xù)2d在廣州市上空執(zhí)行了41架次的滅蚊蠅飛行任務(wù)，揭開了中國農(nóng)業(yè)航空發(fā)展的序幕。

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國農(nóng)業(yè)航空作業(yè)量逐年增加，至2012年，中國農(nóng)林業(yè)航空年作業(yè)量約為31900 h。目前，中國農(nóng)林業(yè)航空作業(yè)，以有人駕駛固定冀飛機和直升機為主，作業(yè)面積約為200多萬hm2，無人直升機用于航空植保作業(yè)正逐漸興起，但仍處起步階段。

　　1973年至2012年中國通用航空及農(nóng)業(yè)航空作業(yè)量情況如圖1所示。從圖中可以看出，自1973年以來，中國農(nóng)業(yè)航空年作業(yè)量基本上在20000～30000 h上下波動，增幅不明顯;中國通用航空起源于農(nóng)業(yè)航空，1979年以前，農(nóng)業(yè)航空在通用航空中占有很大比例，農(nóng)業(yè)航空飛行作業(yè)時間幾乎等同于通用航空，然而，隨著中國改革開放的進一步深入，通用航空得到了長足發(fā)展，農(nóng)業(yè)航空在通用航空中所占比例卻越來越小，到2012年農(nóng)業(yè)航空所占比例已降至6.2%左右。

　　中國農(nóng)業(yè)航空作業(yè)時間在通用航空總飛行時間中所占比例正逐年下降，作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分和反映農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展水平顯然與中國的經(jīng)濟發(fā)展及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的需要極不相稱。

　　2 制約中國農(nóng)業(yè)航空植保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題分析

　　中國農(nóng)業(yè)航空的應(yīng)用水平和國外相比差距較大，一方面是中國的農(nóng)用飛機數(shù)量少(僅占世界農(nóng)用飛機總數(shù)的0.13%左右)，農(nóng)業(yè)航空年處理耕地面積小(約占總耕地面積的1.70%);另一方面是農(nóng)業(yè)航空配套技術(shù)及政策體系不完善，影響了農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。制約中國農(nóng)業(yè)航空植保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題包括：

　　農(nóng)業(yè)航空政策法規(guī)體系不完善，缺乏詳細的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

　　農(nóng)業(yè)航空作業(yè)涉及到民航、農(nóng)機、植保、質(zhì)檢等多個部門，目前存在監(jiān)管部門不明確的問題。盡管中國于2010年出臺了1000 m以下低空空域?qū)⒅鸩綄γ裼妙I(lǐng)域開放的政策，對農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展具有一定的推動作用。但中國對農(nóng)業(yè)航空的管理仍沿用現(xiàn)有民用航空標(biāo)準(zhǔn)，民航法規(guī)體系中的相關(guān)條款存在針對性不強、結(jié)合不緊密等問題。缺乏完善、規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)程;農(nóng)業(yè)航空飛行作業(yè)申報審批手續(xù)復(fù)雜，不但提高了農(nóng)業(yè)航空作業(yè)成本，還延誤了恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時機，甚至導(dǎo)致作業(yè)失敗;至今尚未專門出臺旨在推動、促進農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的國家政策，對農(nóng)用飛機的采購、機場的使用、農(nóng)用飛機燃油補貼等沒有相應(yīng)的扶持政策。在國家層面、行業(yè)內(nèi)以及行業(yè)間缺少支持農(nóng)業(yè)航空的整體發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。

　　農(nóng)業(yè)航空配套核心科學(xué)技術(shù)研究不足

　　通用航空丙類作業(yè)主要包括飛機播種、空中施肥、空中噴灑植物生長調(diào)節(jié)劑、空中噴施除草劑、飛機防治病蟲害、空中遙感等項目，根據(jù)中國民航局統(tǒng)計年報，截至2010年底，中國具有丙類作業(yè)經(jīng)營許可的61家通用航空企業(yè)的飛機總數(shù)約400架，其中一些機型(例如中國自主研制的Y-5、Y-11約160架)已停產(chǎn)，進入了淘汰階段，但目前仍是中國農(nóng)業(yè)航空的主力機型，超期服役。

　　農(nóng)用飛機制造及配套的噴施技術(shù)等基礎(chǔ)科學(xué)研究、核心技術(shù)研發(fā)滯后，機型偏少，更新能力不足，產(chǎn)能不足，無法形成規(guī)模效益，導(dǎo)致價格、維護成本偏高，而成本又影響到銷售，導(dǎo)致需求減少，反過來影響到生產(chǎn)規(guī)模，由此形成惡性循環(huán)。此外，配套的噴施設(shè)備性能差，噴出的霧滴譜寬，對靶性差，進而無法彰顯農(nóng)業(yè)航空植保技術(shù)的優(yōu)勢。目前亟需解決的核心關(guān)鍵技術(shù)主要包括：

　　①農(nóng)業(yè)航空噴施專用劑型不足：航空植保使用的農(nóng)藥劑型及助劑的要求與地面機械施藥有很大的不同，目前中國還缺乏與航空植保作業(yè)中采用的有人直升機、單軸和多軸無人機配套的農(nóng)藥制劑相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏應(yīng)用于無人機航空噴施中農(nóng)藥藥液的表面張力、黏度、農(nóng)藥有效成份含量、劑型等的評價標(biāo)準(zhǔn)，缺乏航空施藥條件下，對農(nóng)藥藥效與作物生理影響的室內(nèi)、室外檢測標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有作業(yè)大多憑經(jīng)驗或參考地面噴霧確定劑量和配置方法，往往因為用量或配置不科學(xué)影響了作業(yè)質(zhì)量，對環(huán)境造成較大的負面影響。

　?、谌狈ν晟频暮娇諊娛┳鳂I(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：中國采用航空噴施作業(yè)的時間較晚，大多采用有人駕駛的固定翼飛機進行航空植保作業(yè)，對于旋翼直升機，特別是單軸和多軸微小型農(nóng)用無人機等機型噴施作業(yè)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)缺乏系統(tǒng)深入的研究，尚未形成一套科學(xué)完善的判別標(biāo)準(zhǔn)和對不同作物、不同噴施劑型進行航空噴施時的作業(yè)時機、作業(yè)環(huán)境(溫度、濕度、風(fēng)速)、飛行高度、飛行速度、航線規(guī)劃與導(dǎo)航控制等參數(shù)的優(yōu)化選擇，以及滿足噴施作業(yè)要求所需要的沉積量、霧滴粒徑、霧滴沉積分布密度、農(nóng)藥濃度等作業(yè)指標(biāo)。

　?、廴狈Ω叻€(wěn)定、高可靠性的農(nóng)用無人機自主飛行控制系統(tǒng)：雖然目前有人駕駛農(nóng)用飛機的操控技術(shù)已較成熟，但在微小型農(nóng)用無人機方面，在低空飛行時，由于農(nóng)田作物冠層結(jié)構(gòu)而造成的復(fù)雜地效，對氣壓高度計的影響很大，飛行的穩(wěn)定性難以保證，目前仍缺乏適合復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境下(海拔不同、地理位置不同、作物種類不同)作業(yè)的微小型農(nóng)用無人機的高穩(wěn)定、高可靠性的自主飛行控制系統(tǒng)，以適應(yīng)田間超視距、超低空、隨時起降等特殊要求。

　　④缺乏高效輕量化的航空噴施裝備關(guān)鍵部件：有效任務(wù)載荷量及續(xù)航時間是農(nóng)業(yè)航空作業(yè)飛機非常重要的兩項指標(biāo)，直接關(guān)系到航空作業(yè)的效率，因此，在航空噴施裝備方面必須滿足輕量化、低量噴施、均勻噴施的要求。

　　農(nóng)業(yè)航空專業(yè)隊伍人才匱乏

　　農(nóng)業(yè)航空專業(yè)隊伍人才匱乏首先是由其“先天不足”引起的，農(nóng)業(yè)航空執(zhí)飛、機務(wù)等專業(yè)人員中，一部分通常來自其他航空領(lǐng)域，這部分人才的使用成本通常較高;另一部分來自國家招飛替補人員受訓(xùn)后獲得，與航空運輸產(chǎn)業(yè)相比，人員素質(zhì)相對略低。農(nóng)業(yè)航空公司限于經(jīng)濟效益和行業(yè)人才培養(yǎng)機制等原因，人才的后續(xù)培養(yǎng)比較滯后。國內(nèi)屈指可數(shù)的高校飛行專業(yè)和培訓(xùn)機構(gòu)，相對于全國農(nóng)業(yè)航空規(guī)模來說，只能是杯水車薪。“先天的不足”加上“后天的營養(yǎng)不良”，農(nóng)業(yè)航空專業(yè)隊伍人才成為航空業(yè)內(nèi)人才資源***為貧瘠的地帶。

　　農(nóng)業(yè)航空社會化服務(wù)體系不健全

　　由于農(nóng)業(yè)航空在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用沒有得到充分凸顯，中國與農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)相配套的多種形式的社會化服務(wù)組織，包括租賃、中介、培訓(xùn)、機修以及推廣、融資、保險等專業(yè)公司尚未形成規(guī)模，單個企業(yè)對上述服務(wù)的成本支出的承受力不夠，因此也缺少大面積推廣的力度。此外，中國尚缺乏足夠適合于農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的機場保障基地，也限制了農(nóng)業(yè)航空事業(yè)的發(fā)展。

　　對農(nóng)業(yè)航空認識不足，與農(nóng)業(yè)航空相適應(yīng)的農(nóng)田作業(yè)環(huán)境基礎(chǔ)建設(shè)被忽略，在制度上缺少對農(nóng)業(yè)航空的公益性安排

　　長期以來人們常常認為農(nóng)業(yè)航空作業(yè)技術(shù)性強、價格高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用不起飛機，對農(nóng)業(yè)航空作業(yè)的整體高效益和低成本認識不足，造成農(nóng)業(yè)航空的市場需求滯后，許多人仍處于旁觀狀態(tài)。此外，分散經(jīng)營的生產(chǎn)模式，造成地塊小而分散，與農(nóng)業(yè)航空規(guī)?；鳂I(yè)的模式不相符合。而且，各地在進行農(nóng)田規(guī)劃時，缺少大規(guī)模的集約化經(jīng)營安排，防風(fēng)林、電力電信布線等未將農(nóng)業(yè)航空作業(yè)納入考慮，對農(nóng)用飛機的作業(yè)安全也造成了極大的威脅。

　　3 大力推進中國航空植保產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的對策建議

　　3.1 多機型、多作業(yè)方式并舉，提高航空植保作業(yè)的適應(yīng)性

　　有人駕駛與無人駕駛兩種農(nóng)業(yè)航空作業(yè)方式各有優(yōu)缺點。有人駕駛方式與無人駕駛旋翼機相比，具有載液量較大、噴灑作業(yè)效率高等優(yōu)點，適用于連片大面積農(nóng)田病蟲害防治、衛(wèi)生防疫消殺等作業(yè)，但也存在作業(yè)高度高，霧滴飄移控制難度大、易飄離靶標(biāo)區(qū)造成污染等缺點，且易受起降場地、使用地點和時間等限制，而且絕大部分飛機使用的都是專用航空燃油，農(nóng)業(yè)航空作業(yè)時加油不方便，同時又提高了作業(yè)成本。此外，超低空飛行所帶來的安全威脅也是有人駕駛作業(yè)方式另一值得考慮的因素。為了獲得較佳的防飄移效果，農(nóng)業(yè)噴灑的作業(yè)高度通常為3～20 m，飛行員可處置的時間短，低空氣象條件(能見度、低空風(fēng)切變等)影響大，易引發(fā)安全事故，據(jù)統(tǒng)計，超低空飛行中撞障礙物、撞地事故占整個民航事故總數(shù)的80%。

　　微小型農(nóng)用無人機雖然載荷量和滯空時間與有人駕駛飛機相比少，但具有作業(yè)高度低(部分機型可貼作物冠層飛行)，飄移少，對環(huán)境的污染小;可空中懸停，與GPS系統(tǒng)配合可實現(xiàn)較高精度的位置定位;旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，提高防治效果;不需要專用機場和駕駛員、受農(nóng)田四周電線桿、防護林等限制性條件的影響小;進行植保作業(yè)時可在田間地頭起降、維護保養(yǎng)、加油、加注藥液，減少了往返機場的飛行時間及燃料消耗;作業(yè)機組人員相對較少，運行成本低、靈活性高、在非管制空域可隨時起降，此外，無人機飛控手的培養(yǎng)要比飛行員的培養(yǎng)成本低得多，因此，微小型農(nóng)用無人機可彌補現(xiàn)有有人駕駛農(nóng)業(yè)航空的不足，在中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重大需求。

　　結(jié)合中國農(nóng)業(yè)的特點，中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展應(yīng)因地制宜，走“多機型、多作業(yè)方式并舉”的道路，根據(jù)各地區(qū)的實際情況選擇適宜機型：例如東北、新疆等視野開闊的大面積、大農(nóng)墾地區(qū)，宜采用有人駕駛固定翼飛機作業(yè);而在南方丘陵、地形復(fù)雜的小地塊區(qū)域宜采用小型農(nóng)用無人機作業(yè)，以此提高中國航空植保作業(yè)的適應(yīng)性。

　　3.2 加大資金投入，加強配套核心科學(xué)技術(shù)的攻關(guān)

　　3.2.1 農(nóng)業(yè)航空噴施主要劑型的篩選與評價

　　研究適合航空植保飛行平臺的農(nóng)藥藥液性質(zhì)，篩選可用于航空植保的農(nóng)藥劑型。

　　研究航空施藥條件下，農(nóng)藥制劑對主要糧食作物的生理影響與生物防治效果，針對主要糧食作物病蟲害防治要求，篩選可用于航空植保的殺蟲劑、除菌劑、生長調(diào)節(jié)劑等。

　　研究航空施藥條件下，農(nóng)藥霧滴沉降、黏附、鋪展規(guī)律，篩選可以減少霧滴蒸發(fā)、減少飄失、促進農(nóng)藥霧滴黏附與鋪展的航空植保噴霧助劑。

　　3.2.2 航空噴施作業(yè)技術(shù)參數(shù)的選擇與優(yōu)化

　　根據(jù)中國現(xiàn)有農(nóng)用飛機的機型，包括有人駕駛、無人駕駛(單旋翼和多旋翼、油動力和電池動力等)飛機的不同機型，分析航空噴施作業(yè)時在不同氣象條件下(包括噴霧作業(yè)時不同時間段氣流變化，溫度變化等)，農(nóng)藥霧滴在空中飄移、蒸發(fā)、沉降規(guī)律;研究飛行高度和飛行速度及旋翼風(fēng)場對霧滴的沉積與飄移的影響規(guī)律;制定不同機型噴施作業(yè)的霧滴沉積和飄移檢測標(biāo)準(zhǔn)。

　　通過室內(nèi)風(fēng)洞試驗與田間驗證方法，優(yōu)化航空作業(yè)參數(shù)，對適用于不同作物、不同病蟲害防治的飛機作業(yè)參數(shù)進行選擇與優(yōu)化，包括：作業(yè)壓力、噴霧量、霧滴粒徑、霧滴分布性能，以及飛行高度、飛行速度、航線規(guī)劃與導(dǎo)航控制方式等。

　　考核航空平臺田間作業(yè)可靠性與連續(xù)工作能力，優(yōu)化田間噴施作業(yè)速度、噴施量;優(yōu)化航空平臺施藥載荷與續(xù)航能力，提高能效比，優(yōu)化田間作業(yè)效率。

　　針對不同作物的生長特性與病蟲害發(fā)生規(guī)律，確定不同防治時期、不同病蟲害航空噴施方案與噴施要求，確定作業(yè)參數(shù)范圍，制定與不同作物、不同病蟲害、不同機型配套的噴施作業(yè)技術(shù)規(guī)范。

　　3.2.3 無人機自主飛行控制系統(tǒng)的選擇與優(yōu)化

　　研究高精度飛行姿態(tài)及導(dǎo)航定位傳感器，融合激光及聲納測距等傳感器，消減地效的影響，開發(fā)無人機超低空飛行高穩(wěn)定性自動駕駛控制技術(shù)，提高飛行控制精度，保證無人機超低空飛行作業(yè)時的穩(wěn)定性。

　　完善無人機的失控保護措施，包括開發(fā)具有失控保護、故障自檢測、報警功能的飛控系統(tǒng)，實時跟蹤監(jiān)視各類參數(shù)，排除安全隱患，提高無人機平臺低空飛行的安全性。

　　開發(fā)適用于微小型無人機的機載地面高程三維信息測量系統(tǒng)，結(jié)合三維地理信息系統(tǒng)，融合GPS、GIS技術(shù)開發(fā)面向復(fù)雜農(nóng)田作業(yè)環(huán)境的微小型無人機路徑規(guī)劃優(yōu)化算法，實現(xiàn)無人機按照預(yù)定航路自主飛行作業(yè);開發(fā)新型操控手柄，取代傳統(tǒng)的人工總距、橫滾、俯仰，航向8方向姿態(tài)操作，實現(xiàn)“推桿即走，拉桿即停”的操作方式，實現(xiàn)傻瓜化操控，降低操作難度。

　　減輕整機質(zhì)量，同時提高有效載荷和動力部件的使用壽命是當(dāng)前微小型農(nóng)用無人機應(yīng)用中的挑戰(zhàn)之一。應(yīng)重點解決輕量化與壽命之間的矛盾，使發(fā)動機及動力電池的使用壽命進一步得到提高，降低整體使用成本。

　　3.2.4 航空噴施裝備關(guān)鍵部件的設(shè)計與優(yōu)化

　　開發(fā)霧滴譜窄、低飄移的航空專用可控霧化系列噴嘴。

　　開發(fā)農(nóng)業(yè)航空植保靜電超低容量施藥技術(shù)，主要包括可控霧滴霧化技術(shù)研究與裝置開發(fā)、霧流高效充電技術(shù)研發(fā)等，提高藥液在靶標(biāo)的附著率。

　　開發(fā)質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕、方便吊掛、防藥液浪涌、空氣阻力小的流線型藥箱及噴桿噴霧系統(tǒng);開發(fā)體積小、質(zhì)量輕、自吸力強、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠的航空施藥系列化輕型隔膜泵。

　　3.3 出臺有針對性的政策，加強管理和規(guī)范

　　隨著中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，對農(nóng)業(yè)航空的需求日益旺盛，要確保中國農(nóng)業(yè)航空快速健康地發(fā)展，宏觀政策與管理扶持是首要問題，需要新的思路和具體措施來推動，因此，必須盡早明確一個跨部門的農(nóng)業(yè)航空管理機構(gòu)，對中國農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)加強管理和規(guī)范。

　　做好產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的規(guī)劃和準(zhǔn)備，做好推進農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)的規(guī)劃，盡早制定中國農(nóng)業(yè)航空飛行器及作業(yè)機具的制造標(biāo)準(zhǔn)、鑒定標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測認證標(biāo)準(zhǔn)等，形成農(nóng)業(yè)航空飛行器及作業(yè)機具的準(zhǔn)入制度，禁止未達標(biāo)的飛行器或機具進行航空植保作業(yè)，避免造成環(huán)境污染等安全事故。此外，在國家進行農(nóng)田基本建設(shè)規(guī)劃和改造時，將農(nóng)業(yè)航空作業(yè)納入考慮，***大限度減少防風(fēng)林、電力電信布線等對農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用的影響。、

　　加大政策引導(dǎo)和扶持力度，將中國農(nóng)業(yè)航空飛行器及配套機具納入購機補貼目錄，包括出臺相關(guān)政策用于購買飛行器及機具、機場建設(shè)與使用費、農(nóng)業(yè)。