一、基本情況

　　洛克希德（武漢）無(wú)人機(jī)科學(xué)研究院有限公司于2014年6月在中國(guó)武漢光谷成立，專(zhuān)注無(wú)人機(jī)智能控制、精準(zhǔn)變量施藥、農(nóng)業(yè)植保大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)應(yīng)用，集產(chǎn)品研制、銷(xiāo)售、植保服務(wù)于一體。公司研發(fā)的12L、10L、6L遙控植保機(jī)已通過(guò)2014年湖北省選型鑒定，列入2016年湖北省重點(diǎn)推廣植保機(jī)械產(chǎn)品目錄。公司的多項(xiàng)核心專(zhuān)利技術(shù)居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。實(shí)施的“互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”戰(zhàn)略屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)。

　　公司是“武漢3551光谷人才計(jì)劃”入選企業(yè)；被認(rèn)定為“武漢市大數(shù)據(jù)企業(yè)”；“遙控植保機(jī)變量施藥智能調(diào)節(jié)控制技術(shù)”入選“2016年武漢市科技計(jì)劃應(yīng)用基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目；“無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”被評(píng)選為“中國(guó)第二屆創(chuàng)新科技成果”和武漢光谷 “雙創(chuàng)成果”；已申報(bào)國(guó)家發(fā)改委“促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展重大工程三年滾動(dòng)計(jì)劃”項(xiàng)目庫(kù)。

　　公司與中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、荷蘭瓦赫寧根大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)達(dá)成緊密合作關(guān)系。已投入一千多萬(wàn)元，開(kāi)發(fā)完成“植保無(wú)人機(jī)智能變量精準(zhǔn)施藥暨植保數(shù)據(jù)采集/應(yīng)用系統(tǒng)”，建立了國(guó)內(nèi)唯一的“無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)”。

　　二、主要做法

　　無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)是利用無(wú)人機(jī)植保作業(yè)，實(shí)時(shí)收集、自動(dòng)傳輸作業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，建立植保及農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)庫(kù)，集信息采集、傳輸、處理、服務(wù)、應(yīng)用于一體。從而顛覆傳統(tǒng)植保服務(wù)利益模式，重構(gòu)新型的農(nóng)藥生產(chǎn)、銷(xiāo)售、植保作業(yè)服務(wù)生態(tài)鏈和利益鏈。

　　（一）市場(chǎng)和政策背景

　　農(nóng)作物植保對(duì)于保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、促進(jìn)糧棉油穩(wěn)產(chǎn)豐收非常重要。然而我國(guó)植保工作與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求仍有很大差距。

　　1.市場(chǎng)需求迫切

　　目前我國(guó)植保服務(wù)社會(huì)化、機(jī)械化程度低，安全用藥意識(shí)差，農(nóng)藥濫用普遍，造成了作物藥害、農(nóng)殘超標(biāo)、人畜中毒、環(huán)境污染、專(zhuān)業(yè)植保組織經(jīng)營(yíng)難以為繼等諸多問(wèn)題，植保已成為種植業(yè)全程機(jī)械化發(fā)展的瓶頸。

　　2.頂層政策支持

　　2013年農(nóng)業(yè)部提出：“到2020年，全面建成國(guó)家、省、市、縣四級(jí)植保公共服務(wù)體系”。2015年印發(fā)《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，明確強(qiáng)化推進(jìn)農(nóng)作物航空植保工作。

　　自2014年以來(lái)，連續(xù)三年的中央一號(hào)文件將“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”“航空農(nóng)業(yè)”寫(xiě)入文件標(biāo)題。要求強(qiáng)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新推廣體系建設(shè)，大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈改造升級(jí)。

　　隨著農(nóng)業(yè)航空技術(shù)革新，植保無(wú)人機(jī)施藥效率高、施藥效果好、全地型作業(yè)、易操作，相對(duì)其它植保器械優(yōu)勢(shì)明顯。無(wú)人機(jī)開(kāi)始在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域迅速發(fā)展。

　　（二）平臺(tái)系統(tǒng)介紹

　　公司自主研發(fā)的飛控系統(tǒng)、整合智能變量精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)和RTK導(dǎo)航系統(tǒng)，建立了國(guó)內(nèi)唯一的植保大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)。平臺(tái)由植保飛防組織、高精度衛(wèi)星導(dǎo)航植保無(wú)人機(jī)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)APP、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)及云計(jì)算中心等組成。

　　平臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　植保無(wú)人機(jī)作業(yè)同時(shí)，利用傳感采集與植保飛防作業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理，融合地面站信息等多源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象條件、病蟲(chóng)害信息等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的低成本精準(zhǔn)采集和同步轉(zhuǎn)輸，后臺(tái)建立植保大數(shù)據(jù)庫(kù)分析挖掘應(yīng)用。

　　（三）主要關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

　　1.多旋翼植保無(wú)人機(jī)

　　公司結(jié)合農(nóng)業(yè)植保應(yīng)用環(huán)境和功能要求，設(shè)計(jì)出適用于植保作業(yè)的多旋翼飛行器，工業(yè)化一體設(shè)計(jì)，操縱、維護(hù)、運(yùn)輸簡(jiǎn)便，機(jī)身防水、防塵、防腐蝕。

　　2.智能飛控

　　公司依據(jù)植保作業(yè)特點(diǎn)自主研發(fā)的智能飛控系統(tǒng)，支持多旋翼擴(kuò)展，采用RTK（載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分）定位，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定高及航線規(guī)劃作業(yè)飛行，具備黑匣子功能，可切換自動(dòng)、半自動(dòng)、遙控飛行控制方式。

　　3.高精度導(dǎo)航定位技術(shù)

　　平臺(tái)采用RTK衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)解算位置精度達(dá)到厘米級(jí)，歷時(shí)不到一秒鐘，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高精度定位。公司目前采用的技術(shù)方案具備接入CORS系統(tǒng)（連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)）的軟硬件接口。

　　4.智能精準(zhǔn)變量施藥系統(tǒng)

　　用戶通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)定農(nóng)作物類(lèi)型、藥物類(lèi)型、病蟲(chóng)害類(lèi)型、藥物濃度、待噴面積等參數(shù)，精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成參考配方。

　　自主研發(fā)的離心式霧化噴頭，可根據(jù)系統(tǒng)獲取作業(yè)飛行速度、飛行姿態(tài)、環(huán)境溫濕度參數(shù)，自適應(yīng)調(diào)節(jié)噴灑量、霧滴粒徑，實(shí)現(xiàn)智能?chē)姙ⅰ?/p>

　　5.數(shù)據(jù)采集、傳輸及監(jiān)管系統(tǒng)

　　植保無(wú)人機(jī)搭載的植保數(shù)據(jù)采集/應(yīng)用終端及配套APP能實(shí)時(shí)采集作業(yè)信息和作業(yè)參數(shù)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心可對(duì)接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納挖掘。

　　終端具備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，可實(shí)時(shí)上傳飛行狀態(tài)信息和用戶信息，便于監(jiān)管人員對(duì)植保無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)管、作業(yè)調(diào)度等工作。

　　6.無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)平臺(tái)

　　植保大數(shù)據(jù)平臺(tái)引入數(shù)據(jù)挖掘理念，可為用戶提供多角度、多層次、多維度的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)在線分析，讓用戶實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析到成果展現(xiàn)的一站式操作，多方面滿足用戶的需求。

　　下圖為植保大數(shù)據(jù)庫(kù)總體框架。

　　三、經(jīng)驗(yàn)效果

　?。ㄒ唬╉?xiàng)目實(shí)施情況

　　公司以采集、建立、運(yùn)營(yíng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)為最終目標(biāo)，建立“互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”。平臺(tái)運(yùn)行以來(lái)，在多個(gè)省份建立了60余支、700余人的無(wú)人機(jī)植保服務(wù)示范隊(duì)伍，開(kāi)展了水稻、小麥、油菜、玉米、蘿卜、包菜、大白菜、馬鈴薯等作物綜合防治的試驗(yàn)示范工作。2016年，平臺(tái)無(wú)人機(jī)植保防防治面積達(dá)到90萬(wàn)畝次。從前期運(yùn)行情況來(lái)看，效果顯著。

　　1.無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)平臺(tái)化運(yùn)行探索出一條全生育期病蟲(chóng)害綜合防治的植保服務(wù)新模式。

　　2.互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保模式創(chuàng)造新的價(jià)值利益鏈，提升了傳統(tǒng)植保服務(wù)利潤(rùn)空間，利于植保隊(duì)伍穩(wěn)定壯大發(fā)展。

　　3.逐步推廣專(zhuān)用大包裝藥劑在無(wú)人機(jī)植保作業(yè)中的應(yīng)用，降低農(nóng)藥使用量，減少包裝污染。

　　4.大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，平臺(tái)化的模式，利于全國(guó)統(tǒng)一品牌運(yùn)營(yíng)和推廣。

　　(二)項(xiàng)目應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

　　隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的積累，是構(gòu)建未來(lái)農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵，“互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”運(yùn)行產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益日益明顯。

　　1.經(jīng)濟(jì)效益

　　按照我國(guó)8—10年達(dá)到日本植保無(wú)人機(jī)的現(xiàn)階段普及水平，60%以上的農(nóng)林面積實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)作業(yè)服務(wù)計(jì)算，我國(guó)年飛防作業(yè)面積將達(dá)到50億畝次，全國(guó)將需要約30萬(wàn)架植保無(wú)人機(jī)，由此帶來(lái)的無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及專(zhuān)用藥劑市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)千億元人民幣。

　　依托“互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”的新型運(yùn)營(yíng)模式，公司有能力占據(jù)我國(guó)無(wú)人機(jī)植保市場(chǎng)30%以上的市場(chǎng)份額，形成年產(chǎn)值100億以上的市場(chǎng)規(guī)模。

　　2.社會(huì)效益

　　（1）產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，成為農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)建設(shè)的重要組成部分；

　?。?）將催生10萬(wàn)架無(wú)人機(jī)作業(yè)，帶動(dòng)8萬(wàn)名以上新型農(nóng)民創(chuàng)業(yè)，提供20萬(wàn)個(gè)以上就業(yè)崗位，吸收新型職業(yè)化農(nóng)民的操作、售后就業(yè)；

　?。?）隨著植保無(wú)人機(jī)社會(huì)化統(tǒng)防統(tǒng)治體系的建立，平臺(tái)植保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用顛覆了傳統(tǒng)農(nóng)藥銷(xiāo)售利益鏈，快速促進(jìn)我國(guó)農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　?。?）無(wú)人機(jī)植保大數(shù)據(jù)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了種植業(yè)數(shù)據(jù)的快速收集與動(dòng)態(tài)管理，全面提升植保技術(shù)水平，有助于構(gòu)建農(nóng)技、農(nóng)機(jī)服務(wù)社會(huì)化服務(wù)體系。提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)，升級(jí)流通模式，穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

　?。?）大數(shù)據(jù)可為政府部門(mén)管理決策和各類(lèi)市場(chǎng)主體生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供更加完善的數(shù)據(jù)服務(wù)，有助于政府管理決策的民主化和科學(xué)化，推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)災(zāi)害防控，嚴(yán)控農(nóng)業(yè)面源污染，保障糧食安全，打造農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。

　　“互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)人機(jī)植保服務(wù)及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”項(xiàng)目建設(shè)以來(lái)，得到了政府管理部門(mén)、行業(yè)專(zhuān)家的高度評(píng)價(jià)和支持，獲得了媒體的廣泛關(guān)注、產(chǎn)業(yè)鏈各方的認(rèn)可。公司已申報(bào)多項(xiàng)技術(shù)成果。項(xiàng)目在農(nóng)業(yè)方面的創(chuàng)新應(yīng)用，將在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)決策中發(fā)揮重要作用。