Landwirtschaftliche unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), nämlich unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), die in allen Aspekten der landwirtschaftlichen Produktion eingesetzt werden, funktionieren per Fernbedienung, voreingestellten Flugverfahren oder autonomer KI-Navigation und sind mit professionellen Geräten ausgestattet, die den landwirtschaftlichen Anforderungen entsprechen. Der Kern besteht darin, die Luftfahrttechnologie tiefgreifend mit den landwirtschaftlichen Anforderungen zu kombinieren, um die Produktionseffizienz zu verbessern, die Betriebskosten zu senken und die manuelle Arbeit zu reduzieren und sich an die Pflanzbedürfnisse verschiedener Länder, unterschiedlicher Klimazonen und unterschiedlicher Kulturen anzupassen und ein Produktsystem der „funktionalen Unterteilung und vollständigen Abdeckung der Szenen“ zu bilden, und alle Arten von UAVs erfüllen ihre jeweiligen Aufgaben.
Pflanzenschutz-UAV ist der am weitesten verbreitete und ausgereifteste UAV-Typ in der Landwirtschaft. Sein Kern wird in der Feldbewirtschaftung wie der Schädlingsbekämpfung, der Blattdüngung und der Anwendung von Pflanzenwachstumsregulatoren eingesetzt. Mit den Vorteilen des präzisen Sprühens und des effizienten Betriebs hat es das traditionelle manuelle Sprühen und den Fahrzeugsprühmodus vollständig ersetzt und ist zu einer notwendigen Ausrüstung für den weltweiten Großanbau geworden, besonders geeignet für verschiedene Kulturen wie Reis, Weizen, Mais, Baumwolle, Obst und Gemüse.
Diese Art von unbemanntem Luftfahrzeug ist mit einem speziellen Sprühsystem ausgestattet, das Zentrifugaldüsen, elektrostatisches Sprühen und andere Technologien einsetzt, um eine gleichmäßige Ablagerung von Pestizid- und Düngemitteltröpfchen zu erreichen, die Ausnutzungsrate von Pestiziden um mehr als 50 % zu erhöhen und den Wasserverbrauch um 90 % zu reduzieren, wodurch die Probleme von Pestizidabfällen und Umweltverschmutzung beim herkömmlichen Sprühen wirksam vermieden werden. Gleichzeitig kann die Pflanzenschutzdrohne die Flughöhe und Sprühamplitude flexibel anpassen, sich an unterschiedliche Gelände wie Ebenen, Hügel und Terrassen anpassen, Pflanzenüberdachungen vermeiden, sicherstellen, dass das flüssige Arzneimittel genau auf der Vorder- und Rückseite der Pflanzenblätter haftet, und die Kontrollwirkung verbessern.
Das Seeding UAV ist ein spezielles Modell, das für die Problematik der geringen Effizienz der traditionellen Aussaat, der großen Saatgutverschwendung und der hohen Arbeitskosten entwickelt wurde. Sein Kern wird zur Aussaat von Reis, Weizen, Raps, Soja und anderen Nutzpflanzen verwendet. Einige Modelle können Aussaat und Düngung integrieren und eignen sich für verschiedene Pflanzszenen wie Ebenen, Berge und Reisfelder, insbesondere für Gebiete mit großem Land und dünner Bevölkerung sowie für großflächige Pflanzungen.
Diese Art von UAV ist mit einem Präzisionssaatsystem ausgestattet, und Samen und Langzeitdünger werden durch Luftstrahltechnologie gleichzeitig in den Boden gesät. Der Fehler der Saattiefe wird innerhalb von 1 cm kontrolliert, und die Auflaufrate kann über 92 % erreichen, was 5 % höher ist als bei der herkömmlichen maschinellen Aussaat, und die Ausnutzungsrate des Saatguts wird um über 30 % erhöht, wodurch Saatgutverschwendung wirksam reduziert wird. Gleichzeitig kann die Aussaatdrohne die Aussaatdichte und den Aussaatbereich genau an die Bodenfruchtbarkeit des Ackerlandes und die Pflanzensorten anpassen, eine „Aussaat nach Bedarf“ realisieren und eine gute Grundlage für das spätere Wachstum der Pflanzen legen.
Im Vergleich zur herkömmlichen manuellen Aussaat und zur mechanischen Aussaat kann die Aussaatdrohne großflächige Aussaatarbeiten schnell durchführen, ohne auf Landstraßen angewiesen zu sein, und die Arbeitseffizienz ist mehr als 50-mal höher als bei der manuellen Aussaat, wodurch die Anbauzeit erheblich verkürzt wird, was besonders für Kulturen mit starker Saisonabhängigkeit geeignet ist, die schnell gesät werden müssen. Gegenwärtig wird diese Art von UAV häufig in großflächigen Anbaugebieten wie Sojabohnenanbaugebieten in Brasilien, russischen Kulturflächen und Getreidespeichern im Nordosten Chinas eingesetzt und ist zu einer wichtigen Ausrüstung zur Förderung der Effizienz des landwirtschaftlichen Anbaus geworden, und die Exportnachfrage steigt weiter.
Die Überwachungsdrohne, auch landwirtschaftliche Inspektionsdrohne genannt, hat die Kernfunktion der Informationswahrnehmung und Datenerfassung von Ackerland, was dem „intelligenten Auge“ der landwirtschaftlichen Produktion entspricht. Es wird häufig zur Überwachung des Pflanzenwachstums, zur Schädlingswarnung, zur Erkennung der Bodenfeuchtigkeit, zur Ertragsschätzung und in anderen Bereichen eingesetzt. Es bietet Datenunterstützung für Präzisionslandwirtschaft und wissenschaftliches Management, hilft bei der Verwirklichung einer „Landwirtschaft durch Daten“ und passt sich an die Überwachung des gesamten Wachstumszyklus verschiedener Kulturpflanzen an.
Diese Art von UAV ist mit einer hochauflösenden Kamera, einem Multispektralsensor, einem Infrarotsensor und anderen Geräten ausgestattet, die Spektralinformationen der Ernte, Bodentemperatur und -feuchtigkeit, pH-Wert und andere Daten in Echtzeit erfassen können. Unter anderem kann der Multispektralsensor die Veränderung des Chlorophyllgehalts in Ernteblättern genau erkennen und Schädlinge und Krankheiten 7–10 Tage im Voraus warnen; Der Infrarotsensor kann den Unterschied im Pflanzenwachstum und die Verteilung der Bodenfeuchtigkeit bei Nacht, Nebel und anderen Umgebungen überwachen und rechtzeitig die Bereiche ermitteln, in denen es an Wasser und Dünger mangelt. Gleichzeitig kann die Überwachungsdrohne schnell 10.000 mu Ackerland scannen, eine Karte der Bodenfruchtbarkeitsverteilung und einen Bericht über das Pflanzenwachstum erstellen und genaue Dünge-, Bewässerungs- und Schädlingsbekämpfungsprogramme für Landwirte bereitstellen.
Auf dem High-End-Agrarmarkt in Europa macht der Einsatz von Überwachungsdrohnen 64 % aus, die hauptsächlich zur Feinüberwachung von Marktfrüchten wie Weintrauben, Obst und Gemüse eingesetzt werden; In aufstrebenden Agrarmärkten wie Afrika und Südostasien helfen Überwachungsdrohnen den Landwirten, das Problem der „Landwirtschaft durch Erfahrung“ zu lösen und den Ernteertrag und die Qualität effektiv zu verbessern. Aufgrund der Vorteile von Intelligenz und Präzision hat sich diese Art von UAV zu einer potenziellen Kategorie für den landwirtschaftlichen UAV-Export entwickelt, die insbesondere von High-End-Plantagen und großen landwirtschaftlichen Betrieben bevorzugt wird.
Das Bestäubungs-UAV ist ein Unterteilungsmodell, das für Obstbäume, Hybridkulturen und andere Schwachstellen entwickelt wurde, die schwer zu bestäuben sind und hohe Kosten für die künstliche Bestäubung verursachen. Sein Kern wird zur Bestäubung von Obstbäumen, Gemüse, Hybridreis und anderen Nutzpflanzen verwendet und eignet sich besonders für Szenen, in denen die Bestäubung durch Bienen schwierig und die Effizienz der künstlichen Bestäubung gering ist, wodurch die Erfolgsquote der Bestäubung effektiv verbessert und der Ernteertrag gesteigert werden kann.
Diese Art von UAV ist mit einem speziellen Bestäubungsgerät ausgestattet, das die vom Propeller erzeugte Luftströmungsstörung nutzt, um den Pollen gleichmäßig zu verteilen. Die Bestäubungseffizienz ist mehr als 20-mal höher als bei manueller Arbeit und die Auskreuzungsrate der Samen wird um 18 % erhöht. Im Vergleich zur künstlichen Bestäubung kann die Bestäubungsdrohne eine großflächige und gleichmäßige Bestäubung realisieren, Schäden an Nutzpflanzen im Prozess der künstlichen Bestäubung vermeiden, ist gleichzeitig nicht durch Wetter und Zeit eingeschränkt und kann den Vorgang schnell in einem geeigneten Bestäubungszeitraum abschließen, was besonders für Nutzpflanzen wie Kirschen, Äpfel, Birnen und Hybridreis geeignet ist.
Derzeit werden Bestäubungsdrohnen in großem Umfang in japanischen Obstplantagen, Hybridreisanbaugebieten in China sowie Obst- und Gemüseplantagen in Südostasien eingesetzt, um die durch Arbeitskräftemangel verursachten Probleme einer vorzeitigen und ungleichmäßigen Bestäubung wirksam zu lösen und den Landwirten dabei zu helfen, den Ernteertrag und die Qualität zu verbessern. Mit der Ausweitung der globalen Nutzpflanzenanbaufläche steigt ihre Exportnachfrage allmählich.
Unter anderem ist die landwirtschaftliche Kartierungsdrohne mit Laserradar und anderen Geräten ausgestattet, die ein dreidimensionales Modell von Ackerland mit Zentimetergenauigkeit erstellen kann, grundlegende Daten für die Landnivellierung, die Gestaltung von Bewässerungskanälen und die Planung von Ackerland liefert und häufig im Hexi-Korridor in Gansu, auf australischen Farmen und anderen Gebieten eingesetzt wird, um Landwirten dabei zu helfen, die Anordnung von Feldern zu optimieren und die Nutzungsrate des Bewässerungswassers zu verbessern; Die Tierhaltungsmanagement-Drohne wird zur Viehbestandsstatistik und Krankheitsfrühwarnung in Grünland und Weiden eingesetzt. Die Anzahl der Rinder und Schafe wird mittels Wärmebildtechnik gezählt, die Fehlerquote liegt unter 2 %. Es kann auch die Haltung von Nutztieren überwachen, vor Krankheitsrisiken warnen und sich an Tierhaltungsszenen wie das Grasland in der Inneren Mongolei und das Qinghai-Tibet-Plateau anpassen. Die Nothilfedrohne wird zur Katastrophenbeurteilung in der Landwirtschaft eingesetzt. Nach Taifunen, Überschwemmungen, Bränden und anderen Katastrophen kann es schnell die Verteilungskarte von Agrarlandkatastrophen erstellen, das Ausmaß von Ernteüberschwemmungen und -schäden beurteilen, genaue Daten für die Katastrophenbeseitigung und Versicherungsansprüche liefern und dazu beitragen, landwirtschaftliche Verluste zu reduzieren.
Derzeit beschleunigt die globale Landwirtschaft den Wandel hin zu Präzision, Umweltfreundlichkeit und Intelligenz, und die gemeinsamen Schwachstellen wie Arbeitskräftemangel und der dringende Bedarf an verfeinertem Management haben die kontinuierliche Ausweitung der Anwendungsszenarien landwirtschaftlicher Drohnen gefördert, und die Marktnachfrage ist weiter gestiegen. Den Daten zufolge übersteigt die Zahl der landwirtschaftlichen Drohnen in China 300.000, was 61,3 % der weltweiten Gesamtzahl von 520.000 ausmacht, und die jährliche Einsatzfläche übersteigt 460 Millionen mu, was mehr als 75 % der weltweiten Arbeitsbelastung ausmacht. Chinesische Marken wie DJI und Feifei machen zusammen 70–80 % des Weltmarktanteils aus und bilden ein duopoldominiertes Wettbewerbsmuster.
Durch die tiefe Integration von KI-intelligenter Identifikation, Big Data, Cloud-Management und anderen Technologien mit landwirtschaftlichen Drohnen werden landwirtschaftliche Drohnen künftig den Sprung vom „Datensammler“ zum „Produktionsmanager“ vollziehen und die Anwendungsszenarien weiter ausbauen. Die Funktionen werden raffinierter und intelligenter. Als wichtige Ausrüstung zur Förderung der globalen Modernisierung der Landwirtschaft werden landwirtschaftliche Drohnen weiterhin den Außenhandelsexportmarkt anführen, neue kinetische Energie in die weltweite Senkung der Agrarkosten, die Effizienzsteigerung und die grüne Entwicklung einbringen und mehr Ländern bei der Verwirklichung einer intelligenten Landwirtschaftstransformation helfen.
