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“新时代国防农业课题研究”中的低空经济发展
2025年08月13日
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一、“新时代国防农业课题研究”中的低空经济发展“新时代国防农业课题研究”作为保障国家粮食安全与战略物资供应的重要领域,其发展对于国家稳定与安全至关重要。在科技飞速发展的当下,低空经济作为新兴产业形态,正以其独特的技术优势和应用潜力,悄然融入国防农业体系,为其发展注入新的活力。低空经济在国防农业中的应用,不仅能够提升农业生产效率、保障粮食安全,还在军事战略物资储备、应急保障等方面发挥着不可替代的作用,成为推动“新时代国防农业课题研究”现代化进程的关键力量。深入探究“新时代国防农业课题研究”中的低空经济发展,对于把握未来农业发展趋势、提升国家综合国力具有深远意义。
1. 低空经济在“新时代国防农业课题研究”中的战略意义
1.1提升农业生产效率,保障粮食安全
低空经济中的核心装备——无人机,在农业植保领域展现出强大的效能。以多旋翼无人机为例,其操作灵活,可垂直起降与空中悬停,在农田中能快速穿梭。在农药喷施作业中,无人机能够迅速覆盖大面积农田,相比传统人工背负手摇式喷药器,效率提升数倍甚至数十倍。而且,无人机可搭载高精度传感器与先进的导航控制系统,实现农药的精准定量喷洒,避免农药浪费,提高防治效果。据统计,航空植保统防统治效果较农民自防提升了10%20%,农药使用量减少20%30%。这不仅降低了农业生产成本,还减少了农药对环境的污染,有力地保障了粮食生产的数量与质量安全。
在播种环节,无人机同样表现出色。多挂载农用撒播无人机设计了条播和区域撒播两种施肥方式,能依据不同作物的种植需求,进行精准的播种与施肥作业。例如在水稻种植中,可根据稻田的地形、土壤肥力状况,精确控制播种量与施肥量,确保种子均匀分布,提高种子发芽率与作物生长的整齐度,为粮食丰收奠定坚实基础。
1.2强化军事战略物资储备能力
在国防战略中,充足的战略物资储备是应对各种突发情况的重要保障。低空经济中的大型无人机在物资运输方面具有独特优势。如天域航通的鸿雁(HY100)大型无人机,单次载药量高达1000公斤,货舱容积大,续航里程长,具备超视距自主控制飞行能力。在农业生产领域,这一优势可转化为高效的战略物资运输能力。当面临自然灾害、战争等紧急情况时,可利用大型无人机迅速将粮食、种子、农药、化肥等战略物资运往指定地点,保障农业生产的持续进行,维持战略物资储备的稳定。
在偏远地区或交通不便的山区,传统交通方式难以快速送达物资,而大型无人机不受地形限制,能够实现点对点的快速运输,大大提高了战略物资储备的灵活性与及时性,为国防安全提供了可靠的物资保障支持。
1.3增强应急保障与灾害应对能力
“新时代国防农业课题研究”面临着自然灾害、病虫害爆发等多种风险挑战。低空经济在应急保障与灾害应对方面发挥着关键作用。当遭遇重大病虫害侵袭时,无人机能够迅速升空,对病虫害发生区域进行大面积监测,利用搭载的高分辨率摄像头与多光谱传感器,准确判断病虫害的种类、分布范围与危害程度,为制定科学的防治方案提供依据。同时,可立即组织大规模的无人机植保作业,快速控制病虫害蔓延,减少农业损失。
在自然灾害方面,如洪水、旱灾等,无人机可对受灾农田进行全方位巡查,及时了解农田受灾情况,包括积水范围、土壤墒情等信息。通过实时数据传输,为救灾决策提供准确依据。此外,无人机还可承担应急物资投放任务,将急需的生活物资、救灾设备等精准投放到受灾群众手中,在关键时刻保障人民生命财产安全,提升“新时代国防农业课题研究”的应急响应与灾害应对能力。
2. 低空经济在“新时代国防农业课题研究”中的应用现状
2.1无人机在农林植保领域的广泛应用
我国已成为全球农业无人机应用面积最大的国家,每年作业超过21亿亩次,农业无人机飞行小时数占整个无人机行业的98%。在兵团广袤的田野上,植保无人机已成为职工田管的得力“好帮手”。从最初简单的农药喷洒功能,逐渐发展到如今集病虫害监测、农药精准喷施、变量施肥、作物生长状况评估等多功能于一体。在果园植保中,基于作物冠层形态感知的变量喷洒无人自主飞行平台得到应用。该平台结合激光雷达SLAM算法和自适应变量喷雾系统,能够实时获取果树冠层信息,并根据冠层体积密度调节喷洒量,实现果园飞防的精准作业,解决了果园地形复杂、果树形态各异带来的植保难题。
在大田作物种植区,风幕式喷雾防飘移植保无人机得到推广。其创新性地将风幕技术与植保无人机结合,通过高速均匀的气流屏障减少雾滴飘移,有效提高了药液在作物上的沉积效率,减少了20%的药液飘移,既提高了防治效果,又降低了对周边环境的污染,提升了农林植保的整体水平。
2.2低空遥感技术在农业监测中的应用
低空遥感技术借助无人机搭载多光谱相机、热红外相机等设备,对农田进行高分辨率的监测。在作物生长监测方面,通过分析不同波段的光谱数据,可准确获取作物的叶面积指数、叶绿素含量等生长指标,及时掌握作物生长状况,为精准施肥、灌溉提供数据支持。例如,当监测到某区域作物叶面积指数低于正常水平时,可判断该区域作物可能缺乏养分,进而指导精准施肥作业,提高肥料利用效率,促进作物健康生长。
在土壤墒情监测中,利用热红外相机获取土壤表面温度信息,结合相关算法,反演土壤水分含量。通过实时掌握土壤墒情,合理安排灌溉时间与水量,避免水资源浪费,实现节水灌溉,保障农作物生长对水分的需求,提高农业水资源利用效率。同时,低空遥感技术还可对农田的地形地貌、土地利用变化等进行长期监测,为农业规划与管理提供基础数据。
2.3低空物流在农业物资运输中的探索
虽然目前低空物流在农业物资运输中的大规模应用尚处于探索阶段,但已展现出良好的发展前景。在一些偏远的山区或岛屿农业产区,由于交通不便,传统物流运输成本高、时效性差。部分企业开始尝试利用无人机进行农业物资的短途运输,如将小型农具、种子、农药等物资运送到田间地头。例如,在海岛的果园种植区,通过无人机定期运输果树修剪工具、防治病虫害的农药等物资,解决了物资运输难题,提高了果园管理效率。
一些大型农业企业也在探索利用大型无人机进行农业物资的中长距离运输。天域航通的鸿雁(HY100)大型无人机在完成农林植保作业的同时,也在尝试开展农业物资运输业务,为周边地区的农业生产提供物资保障支持,逐步构建起农业低空物流运输网络,降低农业物资运输成本,提高农业供应链的效率。
3. “新时代国防农业课题研究”中低空经济发展面临的挑战
3.1技术瓶颈
尽管低空经济在“新时代国防农业课题研究”中的应用取得了一定进展,但仍面临诸多技术难题。在无人机续航能力方面,目前大多数农用无人机续航时间较短,难以满足大面积农田长时间作业的需求。例如,多旋翼无人机一次充电后通常只能飞行30分钟至1小时左右,作业范围有限,需要频繁更换电池或返回基地充电,大大降低了作业效率。在载荷能力上,部分无人机虽能满足一般农药喷施、小型物资运输需求,但对于一些大型农业作业任务,如大量种子、化肥的运输,其载荷相对不足。
在精准作业技术方面,虽然已有基于作物冠层形态感知的变量喷洒等技术应用,但在复杂环境下,如不同地形、多变的气象条件下,传感器的精度与稳定性仍有待提高。例如在山区果园,地形起伏大,光线变化复杂,现有的激光雷达SLAM算法可能出现误差,导致无人机无法准确获取果树冠层信息,影响精准作业效果。此外,低空经济相关设备的可靠性与耐久性也需进一步提升,以适应农业生产环境的恶劣性与复杂性。
3.2政策法规不完善
低空经济作为新兴产业,其发展涉及空域管理、飞行安全、行业标准等多个方面,目前相关政策法规尚不完善。在空域管理方面,我国对低空领域的开放程度有限,无人机飞行需要申请空域,审批流程繁琐、周期长,限制了低空经济在国防农业中的大规模应用。例如,在一些农业生产旺季,需要大量无人机同时作业进行植保或物资运输,但由于空域申请困难,无法及时开展作业,影响农业生产进度。
在行业标准方面,目前农用无人机的生产、使用标准尚未统一,不同厂家生产的无人机在性能、质量、操作规范等方面存在差异,给无人机的管理与推广带来困难。例如,在农药喷施作业中,不同无人机的喷雾参数、雾滴粒径标准不一致,导致农药喷施效果参差不齐,影响农业生产质量。同时,对于低空物流在农业领域的应用,缺乏明确的监管政策与规范,限制了其商业化发展。
3.3人才短缺
低空经济在“新时代国防农业课题研究”中的发展需要既懂农业知识又掌握低空技术的复合型人才。目前,此类人才短缺问题较为突出。一方面,农业领域从业人员大多缺乏无人机操作、低空遥感技术应用等专业知识。传统农民对新技术的接受能力有限,难以熟练掌握复杂的无人机操控技术,无法充分发挥低空经济设备在农业生产中的优势。例如,在一些农村地区,虽然引进了植保无人机,但由于农民操作不当,导致无人机作业效果不佳,甚至出现损坏设备的情况。
另一方面,专业的低空技术人才对农业生产特点与需求了解不足。无人机研发、制造、维修等技术人员,在设计与应用相关设备时,未能充分考虑农业生产的实际需求,如设备的易用性、对不同农田环境的适应性等。此外,相关职业教育与培训体系尚不完善,无法满足市场对复合型人才的大量需求,制约了国防农业中低空经济的快速发展。
4. 推动“新时代国防农业课题研究”中低空经济发展的策略
4.1加大技术研发投入
政府与企业应加大对低空经济关键技术研发的资金投入,鼓励科研机构与高校开展产学研合作,突破技术瓶颈。在无人机续航与载荷技术方面,研发新型电池材料与动力系统,提高无人机的能源利用效率,增加续航里程与载荷能力。例如,探索使用氢燃料电池等新型能源,以提升无人机的续航时间至数小时甚至更长,满足大面积农田作业与大规模物资运输需求。
针对精准作业技术,加强传感器技术创新,提高其在复杂环境下的精度与稳定性。利用人工智能、大数据等技术,优化无人机的飞行控制与作业决策系统,使其能够根据不同的农田环境、作物生长状况自动调整作业参数,实现更加精准高效的农业生产作业。同时,加强对低空经济相关设备的可靠性与耐久性研究,提高设备质量,降低设备故障率,延长设备使用寿命,为国防农业中低空经济的稳定发展提供技术支撑。
4.2完善政策法规体系
政府应加快完善低空经济相关政策法规体系。在空域管理方面,进一步开放低空领域,简化无人机飞行空域申请流程,建立高效的空域审批机制。例如,设立专门的低空经济空域管理机构,采用信息化手段,实现空域申请的在线提交、快速审批,提高空域资源的利用效率,保障农业生产中无人机的顺畅飞行。
在行业标准制定方面,统一农用无人机、低空物流等相关设备的生产、使用标准。规范无人机的性能指标、操作规范、安全标准等,确保不同厂家生产的设备能够在统一标准下运行,提高设备的通用性与兼容性。针对低空物流在农业领域的应用,制定明确的监管政策,规范运输流程、安全责任等,促进低空物流在国防农业中的健康有序发展。
4.3加强人才培养
构建完善的人才培养体系,加强对农业领域从业人员的低空技术培训。通过举办培训班、开展线上课程等方式,向农民传授无人机操作、低空遥感技术应用等知识与技能,提高其对新技术的掌握与应用能力。同时,鼓励职业院校与高校开设相关专业,培养既懂农业又掌握低空技术的复合型人才。在课程设置上,融合农业科学、航空技术、信息技术等多学科知识,注重实践教学,使学生在学习过程中能够参与实际项目,积累实践经验。
此外,加强与企业的合作,建立实习实训基地,为学生提供实习机会,实现人才培养与企业需求的无缝对接。企业也应加强内部培训,提高员工的专业素质与业务能力,为国防农业中低空经济的发展提供充足的人才保障。
低空经济在“新时代国防农业课题研究”中具有广阔的发展前景与重要的战略意义,其在提升农业生产效率、强化军事战略物资储备能力、增强应急保障与灾害应对能力等方面发挥着关键作用。尽管目前面临技术瓶颈、政策法规不完善、人才短缺等挑战,但通过加大技术研发投入、完善政策法规体系、加强人才培养等策略,能够有效推动低空经济在国防农业中的快速发展。未来,随着技术的不断进步与应用的深入拓展,低空经济将全面融入国防农业体系,成为推动“新时代国防农业课题研究”现代化、保障国家粮食安全与国防安全的重要力量,为国家的稳定与发展做出更大贡献。
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