无人飞机最先是航模爱好者的玩具,在国内大约是2010年之后开始进军农业领域,无人飞机选的第一个作业场景是植保飞防,目前植保飞防类无人飞机在国内保有量超过了10万台。
在2018年之后,国内无人飞机在农业领域的应用范围开始拓展,先后进入直播、防疫、森林防火、渔业养殖等,另外一个重要的使用场景就是草原和牧业,有专家认为现代牧业和草原是无人飞机的新蓝海,并且极有可能会成为无人飞机的一个新分支。
一、畜牧监测
无人飞机在畜牧业上的的监测,可以使用在商业和政府部门管理两个层面。
(一)牧民无人放牧。
无人机可以实现四种功能,有些功能是取代人工,有些是全新功能。
1、数羊。
以往羊群要晚上回圈以后牧民才能清点,并且在圈里不容易数清楚,要等到第二天出圈的时候才数,如果前一天丢了羊显然已经错过了最佳的寻找时机。
用无人数羊无需回圈,无人机采用远红外线扫描或热传感技术,可以用算法统计羊群数量,如果发现少了羊能够及时在羊群走过的轨迹周边寻找。
如果牧民给牲口打了带传感器的耳环或有北斗卫星定位系统的项圈,无人机飞到牛羊群上方就可以直接统计出牲口数量以及每头牲口的心跳、体温、血压等指标,就是两个羊群混合到一起,如果有一群里有耳环或电子项圈,无人机也能把自家的羊点清楚,这种统计准确度更高。
2、放牧。
无人机可以代替牧人或牧羊犬,通过远控遥控操作,或低空飞行,以及声音将羊群驱赶到水草丰茂的地方,也可以象牧羊犬一样把跑散的羊赶回羊群。
说到放牧,很多人想到的可能是一望无际的大草原上成群的牛羊或骡马,其实还有很多牧场是在丘陵地带和大山里,比如新疆天山几万平方公里的天然牧场,在南方地区也存在大量的小面积的天然放牧区,山区的放牧更需要用到无人飞机,比如在福建戴云山里,就有人在使用无人飞机放牧戴云山黑山羊。
3、防范天敌。
无人机可对羊群周边几公里范围内进行扫描,如果发现狼、豺、豹等天敌,可以通过发射声、光、电等信号来提前驱赶,比如可以模仿藏獒的怒吼声来威摄狼群,或投掷声光弹恐吓狼群,让狼群知难而退。
4、投放饲料。
冬季或春季地面上草不足时可以通过无人飞机给牲口群投放玉米、黄豆等精饲料或混合颗粒饲料,遇到雪灾,牲口群被困还可以远程投放草料、精饲料等。
(二)管理部门监测
畜牧管理部门可以利用无人飞机监测草原牧草生长情况,病虫害发生情况,以及整个草原的牧民数量、牲口群数量,以及是否有人在禁牧期偷着放牧等。
如早在2017年,内蒙古东乌珠穆沁旗在冬季牧业普查工作时,就用上了40台无人飞机对辖区的羊群进行远程清点。
二、草籽飞播
过度放牧、干旱、虫灾、火灾等都会造成草原生态退化甚至沙漠化。大量的牲畜对草场植被进行破坏,传统的人工播撒草籽在动则数万亩的草原上耗时耗力,且往往播撒不规则不均匀,草场荒漠化已十分严重,因此对天然草原进行人工干预就势在必行,更加科学、更为高效的播撒方式成了很多牧民共同的期盼,无人飞机播撒能较好的解决了效率和质量的问题。
目前极飞等公司的无人飞机,利用毫米波仿地雷达可仿地飞行,利用遥感与人工智能技术,可识别出草原上长势薄弱的区域,自动生成“草原AI处方图”,根据AI处方图,无人机可以进行全自主、精准补播,提升草原播种效果。
极飞公司在2019年、2020年连续两年在四川红原县海拔3600米的若尔盖草原上推广无人机飞播草籽,从现场效果看,对比人力播撒,其成本更低、效率和精准度更高、。
过去牧民人工播撒草籽,一天平均仅能播撒 10 亩左右,而无人飞机智能播撒机作业效率高达80亩/时,一天(8小时计)可完成640亩作业,相当于64个人工作业的效率。
以上说的是天然草场的牧草种植、补种,另外在新疆、内蒙、青海、甘肃等地人工牧场和人工牧草种植上也在使用无人机直播,速度和效率要比地面和人工高的多。
三、统防统治
1、杀灭害虫
每年草原上都会爆发不同程度的虫情,有的还会长途迁徙,如果不及时杀灭,所过之处有可能会寸草不生,而且还会从牧区迁徙到农区,头一年不及时扑杀,虫卵第二年还会孵化,这样就会造成年年发虫,年年杀虫的恶性循环。
今年内蒙古鄂尔多斯45万亩草地出现蝗虫灾情,当地草原管理部门动员自治区内和外地的几百个飞手赶赴鄂尔多斯进行蝗虫统防统治,对虫情严重的区域进行集中扑杀,避免了大规模蝗灾爆发。
2、杀灭毒草
草原上生长着一些野生的毒草,也有一些外来入侵性的野草,任由毒草蔓延,牲畜误食之后会成批死亡或生病,所以需要将抑制或杀灭这些毒草,现在用上无人机之后通过算法无人机可自动锁定这些毒草的生长区域并且能用特定的灭草剂灭草。
3、草原消防
一是对火灾现场进行勘察,为指挥中心提供第一手的精确影像资料,为灭火方案制定提供第一手信息,二是参与灭火,无人携带干粉物质、灭火弹或液体灭火材料在火场上空近距离灭火,消防员则可以远程操控,不需亲自涉险。
四、牧场如何选择无人飞机
1、机型的选择
无人飞机按机翼分类可以分为固定翼、单旋翼、多旋翼三种,其中多旋翼又可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼,按动力类型,又可以分为电动、油动和油电混动等类型。
如果是大面积播草和统防统治,比如几十万亩,建议用固定翼飞机,一次载荷量大,作业效率高,故障率低,但缺点是价格昂贵,保养和维修的成本也高。
如果是小面积的,一家一户使用,如只需要照顾到周边10公里以内的牲口群,可以购买多旋翼电动无人飞机,目前主流的机型可以载荷20公斤,如果是放牧或监测羊群,就使用小型的四旋翼的无人飞机,价格1万多元,使用成本也很低。
2、品牌的选择
目前国内无人飞机行业非常混乱,植保无人飞机生产厂家有200多家,消防无人机有100多家,这么多品牌,产品有上千种,牧民选择起来会非常困难。
植保无人飞机选购,建议牧民在购买前查询一下你所在地区的农机购置补贴系统,梳理一下近几年在当地销量比较大的植保无人飞机,最好是在当地销售了3年及以上的机器,并且询问一下购买过的用户或机手,听一下他们的意见,笔者不建议购买企业当年的新产品,没有经过市场验证的农机不知道会出现什么问题。
监测或巡逻无人飞机,全球最知名的品牌,且全球市场占有最高的品牌是深圳大疆科技,牧民可以到大疆的专卖店选购或网上购买。
3、购买渠道的选择
植保无人飞机,最好是通过当地农机经销商购买,这样做的好处:一是农机经销商可以帮助在当地申请农机购置补贴资金,多旋翼机型可以补贴到15000-20000元,差不多是市场售价的三分之一;二是可以就近得到及时服务,无人飞机是谁销售谁服务,找就近经销商购买,飞机作中出了问题,可以及时买到配件和及时维修。