万亿级市场待启!精准农业航空技术助力低空经济起飞

当前,随着科技的不断发展,一个全新的经济领域正在崛起——低空经济。
　作为发展新质生产力的热点之一,低空经济正日益成为推动经济高质量发展的新引擎,得到了各级政府和业界的高度重视。低空经济在农业领域的应用也呈现巨大潜力,以农业无人机为代表的精准农业航空技术不断加快创新并呈领跑之势,为低空经济发展插上科技之翼,注入强劲动能。

　11月1日,第十一届国际精准农业航空会议在广州华南农业大学举行,来自国内各大科研院所、协会及澳大利亚、法国、韩国、瑞士、西班牙等国的专家齐聚一堂,共同交流探讨,推动精准农业航空领域学术交流和技术发展应用。华南农业大学同期在广州增城实验基地举办首届农业低空技术演示会,展示航空植保、环境信息感知等低空无人技术前沿技术成果,以科技创新为推进农业现代化和智慧农业赋能助力。

　万亿级市场大有可为 未来发展极具想象空间

　今年全国两会期间,“低空经济”首次被纳入政府工作报告,党的二十届三中全会明确提出要“发展通用航空和低空经济”,多地密集出台促进低空经济发展的政策举措,各方对培育新动能的期待也让低空经济持续“出圈”。在政策引导和技术创新的双重推动下,低空经济正快速崛起成为万亿级的产业新赛道。

　农业是低空经济的重要应用领域,近十年来发展迅猛的农业无人机就是典型代表和最重要的组成部分,可谓是遥遥领先。工业和信息化部的数据显示,我国目前植保无人机保有量约30万架,作业飞行小时数占全部无人机的98%。

　在第十一届国际精准农业航空会议上,多位业内专家一致认为,作为发展低空经济的重点关键技术,精准农业航空技术发展前景广阔,施药、撒肥、播种、授粉、运载、巡田巡园……其农业应用场景正在不断拓展,极具想象空间,将为推动现代农业和智慧农业发展贡献更多力量。

　“精准农业航空技术特别是农用无人机的应用,很好地解决了农业劳动力资源缺乏、人工成本高、传统植保机械作业效率低等现实问题,大幅提升农业综合生产能力,是智慧农业的发展方向。”广东省农业农村厅二级巡视员李冠强在会上表示,今年9月中旬受超强台风“摩羯”影响,湛江雷州市近20万亩晚稻叶面损伤,存在病害暴发可能,广东省农业农村厅组织几百架植保无人机紧急喷防作业,三四天便将病害控制住,这一实践证明,精准农业航空具有巨大的发展潜力。

　“我国无人机产业链较为成熟,低空经济在精准农业航空领域大有可为。”国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心主任兰玉彬告诉记者,目前我国已经成为全球农业无人机应用面积最大的国家,每年作业超过21亿亩次。通过精准农业航空关键技术的应用与推广,航空植保统防统治效果较农民自防提升了10%-20%,农药使用量减少20%-30%。无人机及相关装备的应用让农业植保、播撒、信息监测等环节更加智能化和精细化,大幅提高了作业效率和精度。作为低空经济的代表,农用无人机正逐步成为农业现代化的重要支撑。

　“无人机产业作为低空经济的核心发展势头强劲,中国已成为全球最大的无人机市场,通用航空装备将全面融入人们的生产生活,成为推动低空经济增长的重要引擎,将形成万亿级市场规模。”深圳市无人机行业协会会长、世界无人机联合会主席杨金才表示,在农林植保领域,不管是无人机,还是通航有人机,皆是最早应用和最早形成商业闭环的领域。大疆、极飞等企业直接推动了植保无人机技术的快速发展。据统计,农忙季节,中国农田上空一天就要起落超过200万架次的无人机。这也催生了新就业岗位,无人机操控员人才缺口高达100万人。

　前沿低空无人技术集中亮相 为智慧农业提供强力支撑

　作为国内精准农业航空技术的领军科研力量,华南农业大学国家精准农业航空中心团队在首席科学家兰玉彬教授的带领下,依托技术优势和国家级科研平台,多年来不断专注关键技术装备的研发创新,11月2日在广州增城举办的首届农业低空技术演示会,集中展示了近年来该团队在农业航空植保、环境信息感知、撒播、生物防治以及作物表型信息获取等方面的最新科研成果。

　近年来,植保无人机在果树作业的应用需求日益增加,果园地形地貌千差万别,每棵果树的高度冠幅也都不一样,实现精准作业难度大大提高。对此,团队不断优化研发基于作物冠层形态感知的变量喷洒无人自主飞行平台,结合应用激光雷达SLAM算法和自适应变量喷雾系统,做到能实时获取作物冠层信息并根据冠层体积密度调节喷洒量,让果园飞防打药不再难。

　药液雾滴飘移问题是飞防植保的一大痛点。记者在现场看到,该团队研发的一款风幕式喷雾防飘移植保无人机,创新性地将风幕技术与植保无人机结合,通过高速均匀的气流屏障减少雾滴飘移,有效提高药液沉积在作物上的效率。据介绍,该技术可以减少20%的药液飘移,该创新技术目前已经获得国家发明专利。

　大载荷、长续航是农用无人机需要解决的关键技术难题,该团队研发的5G大载荷植保无人机,载重量可以达到80公斤,采用共轴双桨结构,飞行更稳,能实现实时精准变量喷施,并能提高复杂环境下的作业效率和精确度。

　撒施肥料目前已成为农业无人机的重要功能之一,紧跟农业生产实际需求,团队研发了多挂载农用撒播无人机。华南农业大学电子工程学院副教授陈鹏超告诉记者,这款无人机设计了条播和区域撒播两种施肥方式,能够根据作业需求进行不同排量和间距的施肥作业,更符合水稻等作物的施肥需求。

　除了农田作物,无人机还能在草地修复上大显身手。华南农业大学电子工程学院副院长陆健强向记者介绍说,团队探索研发的退化草地空斑智能识别与无人机补播技术,结合了深度学习、空地协同和多机协同技术,实现了从草地空斑巡检到精准补播的全自动化作业。“我们的作业精度可以达到厘米级,确保草种精准投放,还能按照最优投放策略生成航线。目前已在内蒙古呼伦贝尔草原等地开展实践应用,得到当地的高度认可,所以说无人机在草业也是大有可为的。”

　此外,演示会现场还展示了自主采摘水果无人机、机械臂采摘机器人、集成式农业信息采集地面无人车、机载多光谱相机、荔枝蒂蛀虫智能预报系统等,这些紧跟农业需求、将科研成果转化到田间的技术装备,还将不断加以完善和优化,从天空地多方位发力,让感知更智能、作业更精准、生产更轻松,不断地为推动智慧农业发展提供技术支持。

　产学研用协作持续创新 推动智慧农业低空经济融合发展

　近日,农业农村部出台《全国智慧农业行动计划(2024-2028年)》和《关于大力发展智慧农业的指导意见》,加大对智慧农业发展的政策支持和推广力度。此外,近期工业和信息化部相关负责人表示,农用无人机是我国低空经济发展的重要组成部分,我国将聚焦场景牵引,完善低空产业生态,将加快推动以无人机为代表的航空农林植保装备创新应用。有政策支持,有市场需求,这些都为精准农业航空技术发展注入了强劲的动能。

　精准农业航空技术是多学科交叉、技术密集的高科技领域,需要融合农业机器人、云计算、低空遥感、人工智能、多机协同等技术,还面临着诸多难点卡点,尤其需要加强协作攻关,这也成为业内的共识。

　近年来,华南农业大学精准农业航空施药技术国际联合研究中心积极联合国内大专院校、科研单位、农业航空龙头企业等创立了国家航空植保科技创新联盟,开展了一系列田间飞防联合测试,探索制定植保无人飞机施药技术方案和作业标准,拟定并发布了多个植保无人飞机的指导规范性文件,有力推动了精准农业航空技术的联合研究与产学研用共同发展,取得了一系列丰硕成果。

　为进一步搭建精准农业航空技术交流与合作平台,促进相关技术与研发,第十一届国际精准农业航空会议期间,同步成立了中国农业技术推广协会精准农业航空技术分会。华南农业大学当选为会长单位,兰玉彬教授当选为会长。

　兰玉彬介绍说,精准农业航空技术分会将抓住发展机遇,加强新型无人机技术、多传感器融合技术等技术创新,不断拓展应用场景。同时探索建立农业航空服务平台、农业航空租赁服务等服务模式创新,加强跨界与资源整合,如农业与低空经济的融合发展,推动一二三产的融合,促进构建农用无人机的全产业链,打通上下游,让涉农企业、研究机构、农村和农民都各得其所、共同进步。

　“协会将通过产学研项目的紧密合作,支持打造一个类似于滴滴平台的飞防服务平台,利用新媒体等为飞防服务提供指导,避免无序竞争,规范行业行为,实现作业质量的跟踪与评估。同时,以产业化思维推动精准农业航空技术的发展,打通产业链的堵点,延长产业链,实现差异化竞争。”兰玉彬说,分会还可以通过举办农用无人机飞赛、飞手培训、开展相关领域的成果鉴定、设置奖项等方式扩大影响,为会员提供全方位的服务。

　农业航空技术的合作研发同样是协会关注的重点。兰玉彬表示,协会将深化研究,系统性地谋划推进查打一体机、变量喷施、农业芯片等前沿技术在农业无人机上的应用,进一步研究优化农业人工智能算法,推动技术的智能化发展。“我们将通过深化合作、资源共享,进一步推动低空经济与智慧农业的融合发展,不断探索、持续创新,为培育农业新质生产力贡献更多的智慧和力量。”

　记者了解到,为加强国际交流与合作,华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心积极在全世界交流与推广精准农业航空应用技术,目前已在美国、澳大利亚、加拿大、英国及巴基斯坦设立国际分中心,会议期间在西班牙和韩国授牌设立分中心,将进一步在人员培训、航空施药联合试验、农业航空关键技术与装备研发等方面开展合作。作者:王腾飞 来源:农民日报