近几年，农用无人机的发展迎来了它的黄金时期。农用无人机不仅作业效果优于人工作业，且在作业效率、安全性保障等方面也有较大优势。截至2015年底，我国已有3000多台农用无人机投入农业生产，飞控手的人数已超过2500人，相关产业的生产企业有400多家。

   无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”(Unmanned Aerial Vehicle)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机作业具有节省劳力、效率高、效果好等特点，相比人工作业有特别明显的优势。一般飞行员的极限飞行时间是8h，但是无人机在动力充足的情况下可连续飞行100h以上。

农用无人机的分类

   农用无人机按照动力系统的不同可分为电池动力和燃油动力两类。以电力为动力的无人机能起降迅速，并具有操作灵活的优点，但单次飞行时间一般只有10～15min;燃油动力系统无人机以燃油发动机为动力，机身大，灵活性相对较差，需要一定的起降时间，且维护较为复杂，但单次飞行时间可超过1h。

   按旋翼的不同可分为固定翼式、单旋翼式及多旋翼式。固定翼无人机由机翼产生升力，机翼位置和掠角等参数在飞行过程中保持不变;单旋翼无人机由主桨切割空气产生推力，尾桨保证平衡，可垂直起降和稳定地悬停;多旋翼无人机以3个或者偶数个对称非共轴螺旋桨产生推力上升，以各个螺旋桨转速改变带来的飞行平面倾斜实现前进后退和左右运动，以螺旋桨转速次序变化实现自转垂直，起飞降落场地限制小可在空中稳定地悬停。

   按照农用无人机功能的不同可将其分为农事操作及农田信息搜集两大类。农事操作即利用无人机来代替一些人力的农事作业来解决人工作业在质量效率和劳力上的的不足以及作业的安全问题等农田信息搜集即利用遥感探测技术及时准确地收集田间信息包括光合作业质量土壤湿度和作物群体生长情况等。

国外农用无人机技术发展

美国

    1949年，美国开始研制专门用于农业的农用飞机。据统计，美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上，水稻施药作业100%采用航空作业方式。

    此前，美国因农业劳动人工成本太高一度放弃国内的水稻种植，大米全部依靠进口;使用农用航空作业后，到20世纪70年代末，已一跃而成为了全球主要的稻米出口国之一。麻省理工学院在《科技评论》杂志中评选出了“2014年十大最具突破性的科技创新”，其中农用无人机排在了第1位。

     2015年1月，美国的联邦航空管理局(FAA)则正式批准、确定了无人机的农业应用—农作物监测。美国的农业生产规模及科技水平已经并长期处于全球领先地位，也是世界上农用航空技术及应用最发达的国家。在美国，农用无人机已广泛应用于播种、施肥和施药等农事生产过程中，其自动导航、精量控制技术及各种作业模型已步入实用阶段，作业环节优质高效，对环境的污染较低。

日本

    世界上第1台农用无人机出现在日本，目前日本也是世界上无人机飞防最为成熟的国家。因为日本是一个典型的人多地少的国家，加之农户的平均耕地拥有量和种植规模均较小，所以日本的作物施药方式主要还是小型机动喷雾和直升飞机航空喷雾。

     最近几年，轻型超低空的农用无人机凭其在作业效率、单位面积需药量和农药聚附等方面的优势，在日本迅速地发展了起来。目前，日本有3000多架的农用无人机应用在农业生产中，飞手的数量达14000多人，农林航空作业面积占总耕地面积54%。日本的航空植保操作规范完善，且专用航空药剂多，仅无人机水稻施药专用登记农药就有133种。

韩国

   韩国国土面积993．9万公顷，耕地面积203．3万公顷，占比20．45%;农业人口占全国总人口的10．9%，户均耕地1．3公顷，农业发展模式以小农体制下的家庭农业为主。到2010年底，韩国的农用无人机数量达131架，每年可解决4．35万公顷耕地的植保作业需要;截至2013年，农用无人机数量升至500架。在户均耕地面积较少的大背景下，将农用无人机应用于农业生产，正逐渐被韩国越来越多的农户所认可并采纳。

我国农用无人机发展概况

    我国对无人机的研究始于20世纪50年代后期， 60年代中后期投入无人驾驶飞机的研制。前期的无人机研究主要涉及军事领域，研制经费以国家投入主。1951年5月22日，一架C－46型飞机连续2天在广州市上空执行了41架次的灭蚊蝇飞行任务，揭开了我国农业航空发展的历史篇章。

     随着我国农业结构的调整，农民在农业生产中对适用的农业机械化新技术和各种配套机具的需求越来越迫切，农用无人机以其在农林植保喷药、风力授粉、农田遥感等方面独特的作业优势受到广泛关注。

     虽然农用无人机在我国的发展、起步较晚，但是随着我国对农用航空的重视及投入的加大，我国农用无人机的研究及发展也进入了新的阶段。面对农业上的巨大需求，不少科研机构和企业已投入大量人力物力进行农用无人机的相关研究和生产。自2013年中国农用航空产业创新联盟在海南成立到现在，已有33家理事单位在协调技术创新、统一产品标准及促进技术交流方面做出了积极贡献。      

     随着绿色农业、有机农业、精准农业技术革命的不断发展，采用农用无人机进行农业生产作业已成为我国农业的发展趋势。据相关行业的专家预测到2020年农用无人机在我国的市场需求量将增至1万余台。

农用无人机的用途

植保作业

   传统的手工、机械式植保作业不仅效率低下、耗时费工，还不能保障较好的作业效果，并且存在着一定的安全问题和安全隐患。农用植保无人机的作业能适应多种地形环境，作业效果优于地面机械和人工作业。

  当气候、地形变化时，无人机能代替地面机械进行农事生产，对农作物开展施药施肥，保证农作物长势，并有效提高其品质。无人机工作时产生的向下气流，能提高雾流对作物的穿透性，保证正反叶面均能着肥着药，还具有杀除作物生长环境中的病菌和害，虫的效果为作物提高良好的生长环境。

   农用植保无人机的飞行作业速度一般为3～6m/s，飞行过程中还能保持与作物1～2m的固定高度，规模作业时能保证5．3～6．7公顷/h的效率，效率时常规喷洒的数十倍。农用无人机的作业不受耕作模式及区域的限制，自动飞控导航作业能有效保证操作人员的安全，并改善了植保机械和人工作业进地难、效果差等不足。

林业监测

     无人机通过搭载高分辨率监测、摄像设备，可以解决勘察人员不足、效果差、效率低等问题，有助于林区管理人员精确掌握林区的森林现状。其巡查系统可以对异常、病变、枯死的林木精准定位，通过采集有效的影像资料，可以实施森林资源调查和荒漠化监测、森林病害虫监测及其防治、森林火灾监测和动态管理、火灾救援及人工降雨等工作，最终为林业的时查时管提供科学有效的依据。

作物授粉

      传统的杂交稻制种人工牵绳授粉、人工辅助授粉，每个劳力每天可授粉0．2～0．33公顷，花粉传播距离近，劳动强度大;而电池动力无人直升机辅助授粉每天的有效授粉时间约30min，授粉2～3次，可完成约4公顷制种的授粉作业，异交结实率可达45．1%，产量为193．2kg/亩;油动力无人直升机辅助授粉每天有效授粉时间约30min，授粉2～3次，可完成约4公顷授粉作业，异交结实率可达47．2%，产量为，181．7kg/亩。相比人工授粉而言无人机辅助授粉能大大降低劳动强度，节约人工成本，并保证授粉的效率和质量。

牧群定位

    无人机应用于牧群定位，可在牧区上空驱赶牧群，控制它们的移动方向，并找到脱离群体的个体，还能让各个分散的牧群集中到一个地方。通过装载传感器和摄相机，无人机还可以统计牛羊的数量，借助热力感应器检测动物的身体状况，而不需牧羊人亲自出马进行勘察。