作者：Arthur Erickson
过去几十年来，美国无人机系统（UAS）的部署发展迅速。过去五年来，这些重型应用无人机通过增加有效载荷能力、升级自主能力以及拥有更强大和可扩展的硬件，变得更加具有商业可行性。
随着这类 UAS 的商业化，可以说已经形成商业闭环，农民现在可以从侦察、施药到应用后的数据收集来确定防治的效果，并为后续行动提供指导。
2024 年，农业 UAS 技术的重大进步为大规模市场应用奠定了基础。以下是一些示例，重点介绍了该行业的最新进展：
1.美国联邦航空管理局（FAA）批准大规模农业无人机集群作业
截至 2024 年 2 月，总部位于德克萨斯州的农业 UAS 制造商 Hylio 成为美国第一家获得 FAA 许可，成为可以在农业应用中使用重量超过 55 磅的农用无人机群的公司。这意味着，单个操作员现在可以合法地独自指挥最多三台农用无人机，而无需 VO（视觉观察员）或任何其他额外的支持人员。这一裁决开创了先例，意味着该领域的其他公司和运营商可以引用 Hylio 的豁免条款，并获得相同的集群许可。这使无人机系统在大规模农业应用中的总体生产率发生了巨大变化，同时也大大提高了单位经济效益。以前，拥有一架无人机系统的运营商每小时或许可以处理约 50 英亩的土地，而现在，部署三架无人机系统的运营商每小时可以处理近 150 英亩的土地。
此外，美国联邦航空局（FAA）规定，每架重量超过 55 磅的无人机需配备两人（一名飞行员和一名目视观察员）；这意味着使用三架无人机进行作业在法律上需要六人。Hylio 获得这项开创先例的豁免后，三架无人机系统作业所需的人员从六人减少到一人，大大降低了人工成本和效率。
2 夜间飞行
除了上面第 (1) 点提到的群体豁免之外，Hylio 还成为第一家获得 FAA 许可在夜间操作农业无人机的公司。这也是先例，值得美国其他运营商和公司效仿。这不仅提高了无人机的生产力，使它们能够每天额外利用 10 多个小时，而且由于条件更好，许多作物的施药在夜间进行时效果更好。避免白天的直射阳光和热量有助于减轻作物投入品的蒸发和作物的倒伏，环境风速通常较低，从而降低了危险农药漂移的可能性。
3.替代能源和推进技术的发展：
2024 年，农业无人机的锂电池替代燃料源将迎来蓬勃发展。该领域的各家公司正在探索多种不同的方法，包括混合 ICE + 电池系统、氢动力，甚至液压传动系统。这些选项各有优缺点，但共同点是与传统的锂电池系统相比，其有效载荷能力更强，续航能力更强。
4. 支持美国制造商的立法
虽然众议员埃利斯·斯特凡尼克 (Elise Stefanik) 提出的《无人机法案》包含一些内容，例如，该法案旨在通过撤销大疆无人机获得 FCC 许可证的能力，从而在未来有效禁止美国境内使用任何大疆无人机，但该法案还同时提出了通过拨款和其他补贴资助和支持美国无人机制造商的规定。无论该法案中针对中国制造商的部分是否得到实施，支持美国制造商的努力都得到了广泛支持，并表明该行业的运营商在不久的将来可能会开始拥有更多美国和其他非中国制造商可供选择。
5.人工智能的进步
随着 ChatGpt 和 Grok 等强大的大型语言模型的兴起，人工智能已成为 2024 年的热门话题。在农业方面，人工智能的这些进步使得人们能够越来越成熟和简化地识别杂草、害虫和作物周期中需要监测的其他目标。
业内知名企业，例如拥有 See and Spray 技术的 John Deere，正在实施一项技术，该技术可以显著减少高达 80% 的投入量。农业无人机领域正在实施类似的技术，使侦察和应用 UAS 能够创建高分辨率田间处方图，从而实现有针对性的防治操作。
随着现有公司不断改进其产品，新进入者不断提供替代方法，农业 UAS 领域的创新步伐正在呈指数级增长。
在过去的 20 年里，农业无人机已经从用于基本农作物侦察的不到 10 磅的飞行摄像机发展成为高度复杂的 500 磅以上的机器，能够每天处理数百甚至数千英亩的农田。随着该行业的不断发展，我们预计会看到更大的飞机，自动化程度更高，从而取代人工操作员进行加油等日常任务。•
亚瑟·埃里克森 (Arthur Erickson) 是 Hylio, Inc. 的首席执行官兼联合创始人之一，该公司总部位于德克萨斯州，致力于设计、制造和提供用于管理农作物的自主 UAS。
照片来源：Arthur Erickson、Hylio
