植保無人機是指用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人機由飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控實現噴灑作業，可噴灑藥劑、種子、粉劑等。

    與傳統植保作業相比，無人機植保作業具有精準、高效、環保、智能化、操作簡單等特點，此外，由于植保無人機體積小，重量輕，運輸方便，飛行操控靈活，對于不同的地塊、作物均具有良好的適用性，因此近年來受到大眾的廣泛關注。

    一、植保無人機分類

    （1）按動力可分為油動無人機（發動機作為動力裝置）、電動無人機（電機作為動力裝置）；
油動單機價格貴，燃料成本便宜，操作復雜，日本普及率極高；電動單機價格便宜，燃料成本貴，操作簡易，在國內可能有優勢。

植保無人機按機型結構劃分及作業特點

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    （2）按機型結構可分為固定翼無人機、單旋翼無人機、多旋翼無人機。

    固定翼飛機主要應用于農田信息采集和農田遙感，具有載量大，飛行速度快，作業效率高等特點。作業時一般采用超低空飛行，距離作物冠層5~7m，對于作業區域的地形要求高，一般在開闊的農場里應用較廣。

    單旋翼植保無人機有雙槳、三槳2種型號。其優點是旋翼大，抗風能力強，飛行穩定，霧化效果好，下旋氣流大，穿透力強，農藥可以打到農作物的根莖部位，缺點是造價較高，操控難度比較大，對飛手素質要求較高。

    多旋翼植保無人機有四旋翼、六旋翼、八旋翼、六軸十二旋翼、八軸十六旋翼等機型。其優點是造價相對較低、簡單易學、短時間即可上手作業。缺點是抗風性能較低，連續作業能力較差，效率不高。

    單旋翼和多旋翼無人機的體積、載重均相對較小，操縱靈活，適宜于在較為分散的農田區塊內進行作業，在我國廣大農村植保作業中有較強的實用性。

植保無人機按機型結構劃分及作業特點

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    二、植保無人機行業發展動因

    我國人口老齡化進程加快，帶來一系列勞動力市場效應：勞動力價格持續上漲、勞動參與率持續下降和勞動生產率面臨負面沖擊，給我國農業帶來巨大的沖擊。農業植保無人機作為科技與農業的完美結合體，具有人力不可比擬的優勢，主要體現在作業效率、作業成本、作業效果、安全環保等方面。

人工植保與無人機植保對比（以水稻為例）

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    目前，美國農業植保無人機作業滲透率超過50%；而日本，60%水稻田采用無人機植保作業。從人口老齡化程度和工業化率兩方面分析，中國農業植保無人機發展可參考日本植保無人機發展史。

    目前中國的人口老齡化程度與日本1986年左右類似，老齡化增速也十分接近。為緩解人口老齡化帶來的社會和經濟壓力，日本出臺相應政策鼓勵農業航空植保，1987年日本植保無人機首次作業。與之對應，近兩年國內也出臺一些農業扶持政策，大力扶持農業航空植保。因此，從人口老齡化程度角度對比，中國植保無人機正值快速發展期。

    三、植保無人機保有量及作業面積

    據統計，2018年，我國植保無人機保有量達到3.15萬架，作業面積達2.67億畝次。歷經10年探索，飛防植保讓我國農藥施用產業進入了一個全新的時期。

2014-2018年我國植保無人機保有量及作業面積統計

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    不過，面對國內近18億畝的耕地植保市場，飛防植保占比仍不足5%，大量未采用飛防的耕地，要么因為地塊復雜分散，植保飛防行業發展如攀登險峰艱難前進。“高投入、慢產出”的現狀更是考驗著眾多廠家的信心與耐心，市場拓展已經進入“啃硬骨頭”的階段。

    四、市場競爭格局

    整體看，在內地20hm2以上的大戶，以及新疆和東北66.7hm2以上的大戶對植保無人機接受度最高。至2018年底，據不完全統計，全國植保無人機保有量超過3.1萬架，作業面積達到2.67億畝。目前，在主流的電動多旋翼植保無人機市場，已經形成以大疆、極飛占據多數市場，漢和、全豐位居第二陣營，其他企業分食剩余市場的格局。2017年整個飛防市場是跑馬圈地階段，2018年正式步入降價競爭階段，價格已經成為各企業爭奪的焦點。比較顯著的是在2018年4月北京舉辦的“世界精準農業航空大會”上湖北龍翼機器人有限公司推出了6kg機型，采用鋁合金機身，簡化操控系統，成功將價格壓縮在1萬元之內，而價格的降低，則意味著普通農戶市場將會進一步被打開。

    五、產業化進程分析

    隨著我國農業生產現代化的發展，農業對植保無人機的需求量逐年增加。需積極采取有效措施應對發展難題，從政策扶持、體制建設、技術保障、人員保障及安全監管等多方面共同入手，提高無人機植保作業效率，實現農作物病蟲害的統防統治，加快我國農業航空植保無人機的發展步伐。
相關報告：智研咨詢發布的《2019-2025年中國植保無人機市場專項調查及發展趨勢分析報告》

    1、產學研合作模式有待推廣

    企業和科研院校發揮各自優勢進行產學研合作，研發適用的先進植保無人機及其配套技術，推動科研院校的成果轉化，加快推進植保無人機的可持續發展。發揮國內高校、科研單位、企業以及相關農業航空聯盟與學會的作用，普及農業航空知識，培養航空植保人才。將目前企業進行的植保無人機操控手的培訓納入農機培訓的范疇，對無人機操控手進行無人機管理法規以及植保知識培訓，提高行業整體水平。近年來，華南農業大學國家精準農業航空施藥技術國際聯合研究中心與安陽全豐、廣州極飛、北大荒通用、山東瑞達、深圳高科新農、新疆天山羽人航空植保科技有限公司等多家企業簽訂了產學研合作協議，開展了包括技術開發、聯合施藥試驗等實質性合作，并聯合國內十幾個省（自治區）進行了有人機、無人機航空遙感與施藥、北斗衛星導航等合作試驗與技術研發，目前已初見成效，是產學研合作的成功范例。

    2、精準噴施作業未來可期

    精準噴施作業是確保植保無人機有效防治病蟲的前提。通過多傳感器、多光譜輔助、多時甚至多分辨率遙感數據融合，利用GIS 技術創建精確的植保作業處方圖，依據處方圖預設作業路線，通過植保無人機的智能飛行控制，進行無人機的遠程控制或自主飛行。植保無人機自主飛行時，通過傳感器、GPS 導航、遙感和超聲波測距等技術，在線感知環境形勢，根據實時采集到的環境信息進行建模分析和輔助決策，及時調整飛行路線和施藥設備參數，進行避障飛行和精準施藥，減少霧滴飄移，提高無人機作業效率。目前，大部分植保無人機智能飛行控制的研究是在相對確定的環境下進行，更長遠的目標是要實現在快速變化的不確定環境下，增強植保無人機對地形的適應能力，提高植保施藥和飛行控制精度，實現真正意義上的植保無人機精準噴施作業。

    3、“互聯網+農業”促進服務增值

    采用新一代信息技術，建立“互聯網+”精準農業航空服務綜合服務平臺，為農業航空植保作業服務商和終端農戶提供溝通和服務的橋梁，便于政府和有關部門對植保無人機實施跟蹤和監管。通過平臺可對植保服務、作業效果和植保無人機檢測進行管理，對作業人員、植保無人機及其他物資進行統一調配，利用大數據技術為廣大農戶提供多種無人機植保增值服務。隨著植保無人機產業化的推進，技術、人員和配套設施保障的加強，植保無人機的應用將向多元化、精準化和智能化發展。

    植保無人機的應用技術將為我國現代農業發展帶來巨變，特別是在發展植保無人機技術的同時，國家通過制定相應的扶持政策，完善標準與補貼制度，引導常規藥劑的飛防登記管理，鼓勵農化企業研發飛防專用藥劑，進一步完善植保無人機技術維護保障機制。植保無人機必將步入快速發展階段，為現代農業發展和鄉村振興戰略的實施發揮重要支撐作用。