農業植保無人機市場可研報告一、工程立項的必要性及需求分析 31.立項的必要性 31.1符合《綱要》所確定的重點領域 41.2是突發性大面積病蟲害防控的有力手段 41.3是我國土地經營模式的必然選擇 52、需求分析 62.1農業勞動力短缺的必然需求 62.2病蟲害專業化防治的必然需求 72.3施藥裝備市場競爭力的需求 72.4農業可持續開展的必然需求 83.工程實施產生的重大經濟、社會效益 93.1.經濟效益分析 93.2社會效益分析二、工程目標及主要任務 101.戰略目標 102.具體任務指標 103.工程研究開發的重點 113.1航空施藥平安性評估 113.2精準施藥控制系統研究 113.3航路規劃與自動導航系統研究 113.4無人駕駛輕型農用直升機平臺 123.5無人機平臺傻瓜化操控研究改造 123.6新型航空施藥藥劑研究 13三、相關領域國內外技術現狀、開展趨勢及國內現有工作根底 131.國內外技術開展趨勢與現狀、專利等知識產權及相關技術標準情況分析 131.1.國外農業航空現狀及趨勢 131.1.1航空施藥與效勞體系是農業生產的重要組成 141.1.2農業航空呈現不同的開展模式 141.1.3具有完善的航空施藥技術裝備與效勞體系 161.2國內農業航空現狀及趨勢 162.國內現有工作根底四、技術、經濟效益、推廣應用及產業化前景 181.技術效益分析 182.經濟效益分析 182.1作業經濟效益分析 182.2節省農藥經濟效益分析 192.3企業生產銷售效益分析 192.4新型藥劑生產銷售效益分析 192.5其他經濟效益分析 193.社會效益 193.1提升科技裝備水平，緩解勞動力短缺矛盾 193.2組建新型效勞體系，促進向現代農業轉型 203.3提高糧食品質，保證糧食平安 204．推廣應用及產業化前景 205．工程實施的風險分析 215.1市場風險 215.2政策風險一、植保無人機市場調研報告1.工程的必要性植物保護涉及我國糧食平安、食品平安、生態平安和農業豐產、農民豐收，在我國農業生產中起著舉足輕重的作用。我國能以不到世界10％的耕地，解決了世界22％人口的糧食問題，機械化防治發揮了極其重要的作用。2010年，全國農作物病蟲害發生48億次，防治55億次，為國家挽回9460萬噸糧食，棉花損失165萬噸，油料損失336萬噸。為國家糧食平安和農業生產穩定開展做出巨大奉獻。雖然高效機械化防治技術得到了較快開展，但是，對于占全國糧食種植面積60%以上的水田、玉米等高稈作物，由于其特殊種植模式和作物特性，使得地面機具無法下田。長期以來，水田和高稈作物的病蟲害防治只能依賴手動噴霧器和背負式噴霧機進行，在全球氣候變暖的今天，突發性大面積病蟲害頻繁爆發，現有植保機具早已無法滿足防治需求，每年給國家造成巨大的糧食損失。裝備落后、作業效率低，致使農藥噴灑成為我國糧生產過程中勞動強度最高、作業次數最多，勞動力消耗量最大的環節，隨著我國城鎮化步伐加快，大量的農村勞動力轉移到城市，同時伴隨人口老齡化問題，農業勞動力的日益短缺、勞動力本錢不斷攀升，農作物病蟲害防治已成為目前制約我國主要糧食生產的主要瓶頸。由于我國土地資源缺乏，東北平原、西北、華北平原大規模土地資源僅占耕地面積30%左右，而占總種植面積60%以上的小規模種植模式，大型地面施藥機具難以適應其病蟲害防治要求。由于需要專用的農業航空專用機場和跑道，在丘陵山區、家庭式的種植模式下難以發揮固定翼飛機施藥的優勢。因此開展農用輕型無人機施藥技術裝備與效勞體系研究具有十分重要的意義：1.1符合《綱要》所確定的重點領域本工程研究內容符合《國家中長期科學和技術開展規劃綱要〔2006——2020年〕》重點支持方向；符合“全國新增千億斤糧食生產能力規劃”和“糧食豐產工程”的要求；符合中央一號文件“加快推進農業機械化”的要求；符合農業部“關于推進農作物病蟲害專業化防治的意見”精神；符合我國現代農業開展的需求。無人機施藥技術裝備與效勞體系研究是《綱要》農業領域重點開展方向。符合多功能農業裝備與設施優先主題中定位變量作業智能機械；符合環保型肥料、農藥創制和生態農業優先主題中高效平安的有害生物綜合防治技術；符合農業精準作業與信息化優先主題中精準作業和管理技術系統。貫徹落實中央一號文件關于農業機械化與現代化的精神，把保障國家糧食平安作為首要任務，把提高土地產出率、資源利用率、勞動生產率作為主要目標，把農機農藝結合作為根本要求，促進水田、玉米等高稈作物機械化防治水平，構建精準、優質、高效、生態、平安的無人機施藥技術效勞體系。1.2是突發性大面積病蟲害防控的有力手段隨著全球氣候變化，突發性大面積的病蟲害發生頻繁，嚴重危害了我國糧食平安和農業生產穩定開展。據國家農業部2010年統計，全國農作物病蟲害發生48億次，年損失糧食多達2157萬噸。2012年突發大面積的玉米黏蟲，缺乏專用高效的施藥技術裝備致使防治不利，僅這次玉米黏蟲發生面積近5000萬畝，占全國玉米播種面積的9.72%，其中嚴重發生面積650萬畝，占到全國播種面積的1.26%，這類突發性大面積的病蟲害已經嚴重國家糧食平安，破壞農業可持續開展。無人機施藥作業效率高，較常規機具可提高100～150倍，而作業本錢5～8元/畝，僅為常規作業的1/2～1/3。高效、低本錢的無人機施藥技術為解決了突發性大面積病蟲害防控難題提供了全新的技術與裝備。1.3是我國土地經營模式的必然選擇我國規?；耐恋刭Y源缺乏，僅占耕地面積30%左右，主要集中在北方東北平原、西北、華北平原。而在南方，有著占總種植面積60%以上的小規模種植土地，土地地貌復雜，民房耕地交織，經營模式以一家一戶的聯產承包責任制為主，土地的分散經營、小塊經營，使得耕地規模小、田塊分散、作物品種布局不一，作物長勢不一，包括固定翼飛機在內的大型施藥機具難以適應其病蟲害防治要求，在很大程度上限制了農業機械化實施。無人機施藥技術裝備無需專用機場和跑道，靈活輕便、環境適應性強、不受作物長勢和作業田塊條件的限制，在應對小區域種植作物的病蟲害防治中有著巨大優勢。開展無人機施藥技術裝備，是解決制約我國南方分散經營模式下，病蟲害機械化防治的瓶頸問題，是我國土地經營模式下的必然選擇。2、需求分析當前，國際經濟形勢復雜嚴峻，全球氣候變化影響加深，我國農作物病蟲害防治壓力加大，農業開展面臨的風險和不確定性明顯上升。加快精準高效病蟲害防治技術與裝備研發，確保農業生產穩定的任務更加艱巨。開展高效低污染平安的無人機施藥技術裝備與效勞體系的研究，突破我國水田、玉米等高稈作物機械化瓶頸，以效勞于現代農業開展，對突發性大面積病蟲災害控制，緩解農村勞動力短缺，促進病蟲害專業化防治，提升施藥裝備市場競爭力，實現農業生態環境可持續開展的國家戰略需求。2.1農業勞動力短缺的必然需求常規的背負作業方式勞動強度大，作業質量差，易發生中毒事故。隨著我國城鎮化步伐加快，大量的農村勞動力轉移到城市，同時伴隨人口老齡化問題，導致農業勞動力的日益短缺、勞動力本錢不斷攀升。據調查，96%的農民認為施藥作業是最繁重的田間勞動。因此，迫切需求開展新型高效無人機施藥技術裝備替代手動和背負式藥械，緩解農村勞動力短缺。而且隨著我國農業現代化的步伐不斷往前推進，要求用現代的物質裝備來改造農業，普遍實現了機械化和自動化以及信息化，科技在農業進步中的作用越來越凸顯，推動農業由粗放型向集約型轉變。無人機施藥技術與裝備作業效率高，勞動力投入少，符合現代農業開展要求。高效的新型航空施藥技術與裝備的應用，恰恰表達了現代農業的要求，真正做到勞動力投入少，解決當前農業生產面臨的困境。施藥作業智能化、精量化、高效化，對促進傳統農業向現代農業的轉型有著積極意義。2.2病蟲害專業化防治的必然需求現代農業的轉型已進入新的開展階段，正在從千家萬戶的小農經濟向區域化種植作業轉變，急需開展防治農作物病蟲害的專業化施藥隊伍，如各地出現的“機防隊”和“施藥專業戶”等。但施藥專業戶的施藥設備多為人力攜帶的背負噴霧機具，單臺施藥設備一天防治面積在1～20畝〔視操作人員、地塊和作物種類而定〕，機具品種單一、工作效率低，不能滿足不同作物、不同規模的病蟲草害防治快速防治的需求，與現代農業的需求不符。農無人機施藥技術是以航空、信息、生物和農業裝備為支撐點的現代農業技術系統，具有作業效率高，突擊能力強，機動性好，適應性強等優點。滿足專業化防治對精準、高效施藥技術與裝備迫切需求，適于消滅爆發性病蟲害，符合“統防統治”理念，對加速手動藥械和小型機動藥械的更新換代，促進政策、法規和相關標準的研究、制定，提升機動施藥裝備的技術水平具有重大意義。是實現我國糧食平安、食品平安、環境平安的重大科技選擇，也是我國從傳統農業向現代農業轉型升級的重要標志。2.3施藥裝備市場競爭力的需求目前我國農業科技和物質裝備水平還不高，農業科技研發和創新能力不強，技術集成度不高，“十五”期間科技進步對農業的奉獻率只有48%，大大低于興旺國家70～80%的平均水平。目前，與國外興旺國家相比，我國植保機械產業的研究根底比擬薄弱，植保機械行業240余家生產企業中，多數企業規模小，技術力量缺乏，產品技術含量較低,缺乏核心競爭力，制約了我國植保機械產業的開展。新型無人機施藥技術裝備，是在傳統植保裝備的根底上，集成了超低空低量施藥技術、施藥裝備平臺技術、現代航空技術、GPS導航技術、數字信息技術以及現代自動控制技術的高技術產品。對于加大科技進步對農業的奉獻，提高我國植保機械領域的自主創新能力，增強產品核心競爭力和農業抗風險能力具有積極的促進作用。2.4農業可持續開展的必然需求我國的農藥生產已取得長足開展，但因施藥技術和施藥設備落后，各地仍沿用粗放的施藥方式，大霧滴大容量噴淋式噴霧等落后的施藥技術和設備盛行，農藥有效利用率有的缺乏30%，每年噴灑出去農藥制劑有70%～80%流失到環境中，不僅浪費大量資源，還造成環境污染，導致施藥人員中毒和農產品農藥殘留超標等問題。無人機施藥采用低容量噴霧技術替代粗放的大容量噴霧技術，采用高精度GPS的農用無人機的自動導航技術，實現航空噴霧作業噴幅的精確對接，極大地提高了我國航空植保作業的質量，可把農藥有效利用率提高到35%以上；通過本工程的實施，實現農藥的減量、精確、高效、合理的使用，降低農業生態環境污染，提高農產品品質，符合“建立資源節約型和環境友好型社會，開展循環經濟，高效利用資源，保護生態環境”的政策，也符合“減量化、再利用、再循環”的循環經濟實際操作原那么，是建立資源節約型和環境友好型可持續農業的技術支撐。3.工程實施產生的重大經濟、社會效益3.1.經濟效益分析首先，農業航空施藥的效率是常規施藥機具的100倍，作業效率按500畝/天，而且航空施藥采用低空低量施藥技術，可節約農藥20%，每年可產生較大的收益；采用高效航空施藥，節約了用水、人工本錢；較傳統病蟲害防治，采用了新技術，提高了防治效果，使得農產品產量、質量提高。而高效的農業航空施藥可以及時防控突發性大面積病蟲害，提高病蟲害防治效果，為國家挽回巨大的糧食損失，產生巨大的經濟效益。3.2社會效益分析農作物病蟲害防治是勞動強度最大的田間管理工程。隨著我國人口老齡化，農業勞動力日益短缺、勞動力本錢不斷攀升與我國現代農業開展的矛盾將越來越激化。高效的航空施藥可以緩解農業施藥作業勞動力短缺與農業開展之間的矛盾。探索規?；?、社會化無人機航空病蟲害防治的區域經營模式，以及植保、農機等多部門聯合的無人機航空病蟲害防治技術與裝備推廣機制，最終提出包括技術推廣、技術指導、規?；瘧玫臒o人機航空施藥裝備推廣使用體系，構建完善的新型效勞體系，加速我國農業向現代化轉型。隨著航空施藥技術的開展，將帶動新型藥劑產業和航空施藥裝備產業的開展，這新型產業符合國家戰略開展需求，具有廣闊的市場前景，為國家創造大量的就業崗位，帶來巨大的社會效益。二、工程目標及主要任務1.戰略目標本工程根據國家對經濟和社會開展規劃中對主要農作物病蟲害專業化統防統治，加快推進農業機械化需求，圍繞糧食生產中對高效施藥機械產品的重大需求，針對我國目前施藥技術落后、農藥有效利用率低、施藥效率低、勞動量消耗巨大、高效施藥機械缺乏等關鍵問題，開展農業輕型無人機施藥技術裝備與效勞體系研究，突破高效低污染平安航空施藥技術、高效穩定的施藥搭載平臺技術、施藥作業過程自動控制技術、精準施藥技術等核心技術，切實提高農藥的有效利用率、減少農藥使用量，解放勞動力，降低農業生態環境污染，實現施藥的精量化、機械化、自動化和平安化。通過工程實施，全面提升我國植保技術與裝備，特別是航空施藥裝備的自主創新能力和國際競爭力，為我國資源節約型、環境友好型的可持續農業的建設提供必要的技術支撐和保障。2.具體任務指標〔1〕突破無人駕駛輕型農用直升機平臺技術；〔2〕完成無人駕駛輕型農用直升機平臺與施藥裝備；〔3〕完成無人駕駛輕型農用直升機平臺，無人機控制系統的高度與速度誤差小于5%，具備自動駕駛與傻瓜式操控功能；〔4〕完成航空施藥新型制劑研發；3.工程研究開發的重點3.1航空施藥平安性評估農業航空作業相對地面機具作業而言有著更復雜的農藥沉積與飄移規律，從標靶上飄移的農藥，不能真正發揮防治病蟲草害的作用，反而會導致浪費農藥、降低防治效果，增加防治次數、相鄰地塊的敏感作物受損、過量噴藥、農藥殘留超標、空氣和水源污染等一系列后果，對人類、動物和植物產生不良的影響。為降低農藥漂移，針對不同的無人機平臺，研究機身下方藥液霧滴在氣流場中的運動情況，分析環境因素〔溫度、風速、風向等〕、施藥量、作業速度等因子與藥液飄移距離、飄移量的復雜關系，評估施藥平安性，制定措施，減少農藥對生態的污染。3.2精準施藥控制系統研究根據農用輕型無人機航空施藥方式與方法，重點研究施藥過程全程自動控制技術，針對我國的無人機平臺，研究設計開發新型的精準施藥系統與GPS導航系統，實現噴灑精確對接、定點施藥、自動導航、高效自主作業，防止施藥過程中重噴漏噴現象，解決施藥操控問題。研究開發新型施藥控制系統，使用嵌入式系統技術，完成變量控制、無線電通訊、信號處理、功率分配等模塊化設計，實現施藥裝備遠程變量控制與工作參數遙測反應等功能。3.3航路規劃與自動導航系統研究使用C語言和MATLAB語言開發航路規劃和實時顯示系統，集GPS和GIS于一體，實現自動規劃農田邊界、自動規劃飛行航路、測算農田面積、實時顯示飛行軌跡、定點精準施藥功能。3.4無人駕駛輕型農用直升機平臺目前我國的農用無人機平臺絕大多數是由軍工、航拍、測量等各個領域轉換而來，具有高空、高速、長遙控距離的特點，而農業航空施藥作業要求無人機低空、低速、平穩飛行，加之作業周期內使用頻繁，操作人員素質參差不齊，還需要解決無人機耐用性、操作簡易性及經濟性的問題。本課題針對目前我國的無人機平臺，從低空穩定性控制、傻瓜化操控、機體動力系統改造、發動機增壽等方面進行無人機平臺的農業適應性研究改造，使之能夠更好的應用于農業植保。無人機超低空飛行，首先，由于地面反彈氣流的存在，使得旋翼下方氣流混亂，氣壓高度計數值波動劇烈，目前我國的無人機平臺，多數存在低空控制盲區；其次，GPS衛星定位信號也會隨著地面溫度、云層變化、氣流流動等因素產生整體漂移。本課題擬以消減地面效應影響，增加低空定位精度為研究目標，對目前我國的無人機平臺做進一步的研究改造。3.5無人機平臺傻瓜化操控研究改造我國的無人機平臺標準的遙控器上，裝有2搖桿、4微調以及其他10余個按鈕，操作人員需要從總距、橫滾、俯仰、航向8方向控制姿態調整，人工培訓僅無人機操作上就需要經歷軟件模擬——航模練習——真機操控3個階段，培訓周期歷時3個月，另一方面，我國飛機農業作業人員素質參差不齊，無法在短時間內到達專業人員水平。因此，本課題針對以上情況，結合無人機的飛行控制系統與操控界面，研究控制策略與算法改良，開發新型遙控裝備，實現無人機平臺的傻瓜化操作，大幅降低操作難度，縮短人員培訓時間，提高無人機田間作業的靈活性和工作效率。3.6新型航空施藥藥劑研究實驗證明，使用普通藥液于5m高度噴施，在旋翼氣流與外部環境因素綜合影響下，10%-20%的藥劑在空中蒸發彌漫在空氣中，嚴重影響施藥效果，污染生態環境。本課題擬展開農藥藥劑成分、劑型、添加劑等方面研究，開發多種適用于航空噴灑的超低量農藥劑型。三、相關領域國內外技術現狀、開展趨勢及國內現有工作根底1.國內外技術開展趨勢與現狀、專利等知識產權及相關技術標準情況分析1.1.國外農業航空現狀及趨勢農業航空興旺國家以美國和日本為典型代表，開展狀況主要表現為：農業航空施藥作業是農業航空效勞最主要的作業工程，農用航空裝備齊全，技術相對成熟，培訓效勞體系完善，相關標準健全，農業航空作業比重大。1.1.1航空施藥與效勞體系是農業生產的重要組成美國航空施藥作業標準齊全，相關的法律法規健全，航空施藥設備、部件系列完善，能適合不同作業要求，年航空施藥面積達3400萬公頃，占總耕地面積的25%以上，其中水稻施藥作業100%采用航空作業方式。隨著精準農業技術的開展，一些不同類型的精準農業技術包括全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感系統〔RS〕、作物生產專家管理系統和新類型的裝備及部件，也逐步應用于農業航空，這些精準農業技術的應用，提升了美國農業航空技術水平，必將進一步加大農業航空在其農業領域的應用比重。日本農業耕地面積470萬公頃，農業航空作業面積253萬公頃，其中農用無人直升飛機作業面積96.3萬公頃，占航空作業38%。防治面積從1997年的20萬公頃增加到2010年的96.3萬公頃，其中水稻施藥作業全部采用無人機施藥裝備進行防治，近年來麥類、豆類、蘿卜、洋蔥、生姜、甘蔗等也逐步采用農用無人機進行病蟲害防治。日本目前用于農業方面的無人機，以YAMAHARMAX系列為主，每小時可噴灑農藥7—10公頃，一架RMAX每天可噴灑農藥80公頃。采用農用無人駕駛輕型直升飛機進行農業生產已成為開展趨勢之一。在農藥制劑方面，日本有水稻、小麥、玉米作物專用的無人機噴灑農藥制劑，目前在冊登記的專用農藥已達150余種。1.1.2農業航空呈現不同的開展模式現在世界上通用飛機多達33．6萬架，每年作業面積近4000萬h，我國只占其1‰。全世界已有農用飛機60多種，其中固定翼飛機40多種，旋翼(直升)機20多種，共約3萬余架，其中美國8000多架，俄羅斯1萬多架，加拿大、澳大利亞等國也有數百架。經農業航空管理的耕地面積達2.4億hm2,占世界耕地面積17％。其中美國、俄羅斯、日本3國分別到達1億hm2、7000萬hm2、180萬hm2，分別占本國耕地面積的45％、35％和39％。美國地耕地面積廣，呈大規模化經營，促進了美國農業航空的快速開展，使其成為農業航空技術最先進的國家?，F擁有農用航空公司2000多家，農用飛機近萬架〔實際在用的飛機大約為4000架〕，在冊的農用飛機駕駛員2000多名，飛機大約有20多個品種，分為單翼、雙翼和直升飛機，多為有人駕駛機型，飛機的平安性能較高。據美國全國農業航空協會〔NAAA〕提供的數據，現在農產品生產中，25%都是采用空中作業完成的，主要是谷物生產和病蟲害防1.1.3具有完善的航空施藥技術裝備與效勞體系國外不斷完善航空施藥技術裝備與效勞體系，具體表現在，裝備量逐年增長，作業面積不斷擴大，裝備品種多，科技含量高，效勞領域廣，航空作業質量標準詳細，而且農業航空相關的法律法規齊全。農業航空是農業開展的重要手段，飛機可以播種、施肥和防蟲等作業，所從事農業航空植保作業的人員必須持證上崗，美國農業飛機必須符合美國聯邦航空局〔FAA〕137部的要求。具有完善的農業航空隊伍建設體系。美國約有1625家公司從事農業航空作業飛行，平均每家擁有飛機2.2架，雇用飛行員2.7人，農業飛機和航空材料生產廠家有500多個。日本目前從事農用無人機培訓的學校，僅雅馬哈在全國一共有134家培訓學校。具有完善的作業效勞管理制度。日本具有直接負責和從事水稻等無人機施藥作業的組織和個人團體共1000多個，農場主只需要支付效勞費，除草、防蟲、防病和施肥等都由專門的公司運作。形成完善作業收費標準、作業效勞協調制度、作業效勞合同管理制度等。1.2國內農業航空現狀及趨勢我國航空噴灑設備的研究和應用在五十年代就開始了，目前已有6個機種400多架飛機在大面積的墾區和農場從事農業航空工作。大多以通用的農業航空噴灑為主，如在大面積的墾區和農場運用國產的“農業5”，“Y5B”，“Y11”等固定翼機型進行農業航空作業，到了九十年代出現了專門為超輕型飛機配套設計的3WQF型農藥場和跑道，很難適應于南方丘陵山地地區的小規模種植。而小規模種植方式是目前我國糧食生產的主要形式，無人機不受起降場地限制，適應與小規模種的丘陵山區，因此，近些年無人機施藥技術與裝備受到國家高度重視，是未來病蟲害防治的主要趨勢。2.國內現有工作根底近幾年來，農作物病蟲害機械化防治和突發性大面積病蟲害防控引起了國家主管部門的高度重視。在低空施藥技術及標準和無人機平臺技術等方面取得了長足的開展，并且取得了許多重大成果，無人機示范與宣傳，促進了無人機施藥技術與效勞體系不斷開展與完善，科研力量與科研平臺不斷加強。航空專業噴霧制劑研究已經起步。航空噴霧制劑研究中，經歷了從懸浮劑、微乳劑、水劑到油劑的研究方式轉變，有效地抑制了霧滴在空中降落過程中的水分蒸發損失。已經有兩個超低容量制劑品種在我國登記注冊。四、技術、經濟效益、推廣應用及產業化前景1.技術效益分析在技術上，通過開展低空低量施藥技術、航空施藥飄移控制技術、飄移檢測及平安評估研究，創制農業輕型無人機施藥技術裝備，建立農業航空施藥技術效勞體系。為水田、高桿作物病蟲防治提供技術支持，提高國家對突發性大面積病蟲害防治水平，保障國家糧食平安。通過工程的實施，填補國內航空靜電噴霧技術及裝備的缺陷，降低農藥使用量，提高病蟲害防治水平。通過航空噴嘴模型、飄移預測模型、航空噴灑質量評估研究，形成我國自主航空施藥研究體系，探索適合我國國情的航空施藥技術效勞體系，效勞于我國農業現代化。2.經濟效益分析2.1作業經濟效益分析單架油動無人直升飛機使用壽命按5年計算，作業效率為500畝/天，每年作業90天，那么單架飛機作業總面積為5年×500畝/天×90天=225000畝次；每次施藥作業按照均價6元/畝計算，那么使用無人機5年，可獲得作業收入225000畝次×6元/畝=135.0萬元單架油動無人直升飛機使用壽命按3年計算，作業效率為200畝/天，每年作業90天，那么單架飛機作業總面積為3年×200畝/天×90天=54000畝次；每次施藥作業按照均價6元/畝計算，那么使用無人機5年，可獲得作業收入54000畝次×6元/畝=32.4萬元。2.2節省農藥經濟效益分析單架飛機作業每畝可節省農藥20%即2元/畝，那么5年共可節省〔225000畝次+54000畝次〕×2元/畝=55.8萬元。2.3企業生產銷售效益分析每種機型以每年推廣1000套裝備，20%的利潤計算：單架油動無人機施藥裝備，50萬元/套，50萬元/套×1000套×20%=1.0億元；單架電動無人機施藥裝備，10萬元/套，10萬元/套×1000套×20%=2000萬元；2.4新型藥劑生產銷售效益分析開發的新型航空超低量藥劑，每畝次按照150ml，每百毫升按照10元計算，年需求〔225000畝次+54000畝次〕×150ml/畝次×10元/100=418.5萬元2.5其他經濟效益分析采用高效航空施藥，節約了用水、人工本錢；較傳統病蟲害防治，采用了新技術，提高了防治效果，使得農產品產量、質量提高。3.社會效益3.1提升科技裝備水平，緩解勞動力短缺矛盾農作物病蟲害防治是勞動強度最大的田間管理工程。隨著我國人口老齡化，農業勞動力日益短缺、勞動力本錢不斷攀升與我國現代農業開展的矛盾將越來越激化。開展新型施藥技術創新研究和農藥高效利用的現代航空施藥裝備的研發，加速科技成果轉化，對提高我國施藥技術與裝備的總體水平，緩解農業施藥作業勞動力短缺與農業開展之間的矛盾，大幅減少勞力投入和勞動強度，提高工作效率具有十分重要的意義。3.2組建新型效勞體系，促進向現代農業轉型以輕型無人機施藥裝備為主體，通過對我國西南地區、華中地區、華東地區、華南地區等水稻主產區社會、自然條件、生產經營組織模式與規模、農業技術推廣體系現狀的調查和分析，找出影響無人機航空施藥技術與裝備推廣的主要技術、經濟與制度因素，研究各類無人機施藥裝備的最正確經濟規模與需求主體的經營特征，探索規?；?、社會化無人機航空病蟲害防治的區域經營模式，以及植保、農機等多部門聯合的無人機航空病蟲害防治技術與裝備推廣機制，最終提出包括技術推廣、技術指導、規?；瘧玫臒o人機航空施藥裝備推廣使用體系，構建完善的新型效勞體系，加速我國農業向現代化轉型。3.3提高糧食品質，保證糧食平安農藥施藥技術與裝備涉及糧食平安、食品平安、生態平安和農業豐產、農民豐收，在農業生產中起著舉足輕重的作用。推廣使用新型航空施藥裝備，提高農藥有效利用率，減少農藥使用量，控制和逐步降低農業生態環境污染，提高農產品、食品的平安質量水平，是農業可持續開展的必然要求。4．推廣應用及產業化前景從防治面積上來看，我國水稻種植面積2892萬公頃，常規水稻年施灑作業量10次計算，那么作業面積為28920萬公頃；同時我國水稻主要產區主要在南方地區及田塊面積較小，地形也較為復雜。由于小型無人機無需專用起降機場，可在田間地頭起降、加油、加注藥液，減少了往返機場的飛行時間及燃料消耗，保證了作業效率噴灑機具的出現，能夠很好的適合南方水稻作業條件。從機具使用承當單位看，2009年統計數據顯示，我國農機作業效勞組織16.56萬個。其中：擁有農機原值20萬-50萬元〔含20萬元〕的4.21萬個，擁有農機原值50萬元〔含50萬元〕以上的8704個。農機戶3833萬個,其中：擁有農機原值20萬-50萬元〔含20萬元〕的34.34萬個，擁有農機原值50萬元〔含50萬元〕以上的3.289萬個。加上植保站與農藥企業，數量還會增加，這些都是使用先進科技和生產手段的主要力量。據有關資料顯示，日本從20世紀90年代就開始了現代化農業航空植保裝備的研發，日本每1臺農業植保無人機的產品報價為80萬人民幣，而本工程研發的系列產品價格只有國外產品報價的1/5～1/4。我國目前擁有根本農田18億畝，由此農業植保無人機現每年至少有2萬架的市場需求，市場潛力巨大，前景廣闊。5．工程實施的風險分析5.1市場風險1〕我國水稻種植面積2892萬公頃，常規水稻年施灑作業量10次計算，那么作業面積為28920萬公頃；同時我國水稻主要產區主要在南方地區，田塊面積較小且地形較為復雜。由于小型無人機無需專用起降機場，可在田間地頭起降、加油〔或更換電池〕、加注藥液，能夠很好的適合南方水稻作業條件。采用農業植保作業機的效率是500畝/天架〔農業植保作業系統配備三架無人植保機那么是1500畝左右〕，相當于近100人以上的工作效率，且防止了每年都有農藥噴灑中毒事件的發生可能。日本目前有2300多架農業植保無人機在從事農業作業，是世界上無人機農業應用的典范。隨著中國城市化進程的加快，農村土地流轉開展趨勢，人口老齡化導致農村勞動力迅速下降，同時農民的生活水平有得以持續提高等因素，高效的農業現代航空技術是必然開展趨勢，預計農林植保無人機領域市場容量在10萬架以上。2〕開展中國家的市場需求也是開展的，我國已參加世貿組織，經過熟化后的關鍵技術設備可以質量和價格優勢參與國際競爭，可向植保機械化水平相對落后的東南亞、非洲、南美等地區銷售，出口創匯。3〕在集成中試熟化的根底上進一步改良提高，然后小批量試產，最后批量生產，同時采取訂單生產和“零庫存”的經營方略。5.2政策風險農藥施用技術與裝備涉及我國糧食平安、食品平安、生態平安和農業豐產、農民豐收，在我國農業生產中起著舉足輕重的作用。提高農藥有效利用率，減少農藥使用量，控制和逐步降低農業生態環境污染，提高農產品、食品的平安質量水平，是農業可持續開展的必然要求，符合國家中長期規劃重點支持方向要求。2015中央一號文件再一次把農業擺上更加突出的位置，這是中央一號文件連續12年聚焦“三農”，也是新中國成立以來中央文件首次對農業科技進行全面部署。文件特別要求加快農業機械化建設及布局，充分發揮農業機械集成技術、節本增效、推動規模經營的重要作用，不斷拓展農機作業領域，提高農機效勞水平。加大信貸支持力度，鼓勵種養大戶、農機大戶、農機合作社購置大中型農機具。落實支持農機化開展的稅費優惠政策，推動農機效勞市場化和產業化。后記：國內農業無人機現狀和規那么關于政策：2014年9月出臺無人機管理規定，對