飛機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,，早期的媒體報(bào)導(dǎo)已可看到美國、澳洲擁有大片農(nóng)地的農(nóng)民，駕駛著小型飛機(jī),，自在地飛越不同區(qū)域，進(jìn)行農(nóng)藥,、肥料的噴灑,，在日本,，政府單位也會(huì)派遣小飛機(jī)，針對(duì)由許多小型農(nóng)戶耕作的大片農(nóng)田進(jìn)行特定農(nóng)藥的噴灑,，以防治病蟲害,。

　　工業(yè)4.0的概念應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，簡稱“農(nóng)業(yè)4.0”,，無人飛機(jī)在整個(gè)農(nóng)業(yè)4.0的推動(dòng)上扮演至關(guān)重要的角色,。

　　上述噴灑方式存在著許多問題，除了每次飛行的成本相當(dāng)高,，即使對(duì)美國的超級(jí)大農(nóng)或政府單位也是不小的負(fù)擔(dān),，對(duì)小型農(nóng)戶根本是天方夜譚。如果想要對(duì)農(nóng)藥,、肥料,，或水資源的利用進(jìn)行優(yōu)化，就必須在第一趟飛行時(shí),，先駕駛小型飛機(jī)觀測(cè)農(nóng)田的狀況,，收集數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析，再由第二趟飛行來噴灑,?？上攵@樣的做法并不符合成本效益,，而無人飛機(jī)技術(shù)的革新,，為上述困境提供了絕佳的解決方案。

　　從小型農(nóng)戶到超級(jí)大農(nóng),，都可自行選擇不同大小的無人飛機(jī)來監(jiān)測(cè)農(nóng)田,，以達(dá)到優(yōu)化的農(nóng)藥與化肥使用。雖然農(nóng)業(yè)用無人飛機(jī)還在非常初期的開發(fā)與導(dǎo)入階段,，但基本上都已搭載攝影機(jī)以及用于分析農(nóng)田狀況的傳感器,，并具備自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，農(nóng)民只要設(shè)定好農(nóng)田的區(qū)域與飛行停留時(shí)間,，無人飛機(jī)就可自動(dòng)起飛,、巡航與降落。農(nóng)民可透過攝影機(jī)鏡頭實(shí)時(shí)觀察農(nóng)田的狀況,，或是等待飛行完成,、收集數(shù)據(jù)后再進(jìn)行分析。依據(jù)分析的結(jié)果,，農(nóng)民可以最優(yōu)化的方式,，針對(duì)不同農(nóng)田區(qū)塊作物生長和病蟲害的狀況，進(jìn)行相關(guān)農(nóng)藥及肥料噴灑量的設(shè)定,。在下一趟飛行時(shí),，無人飛機(jī)就可以按照設(shè)定值,，自動(dòng)對(duì)不同農(nóng)田區(qū)塊做優(yōu)化的噴灑，甚至可以避開不需噴灑的區(qū)塊,。

　　在農(nóng)業(yè)4.0的概念之下,，因?yàn)闊o人飛機(jī)的飛行成本低，可頻繁地飛行,，一方面農(nóng)民可在短時(shí)間內(nèi)持續(xù)監(jiān)控農(nóng)田的狀況,，分區(qū)塊進(jìn)行最優(yōu)化的農(nóng)藥與化肥施用，對(duì)水資源也能做最有效的管理,，使農(nóng)民大幅減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,，進(jìn)而提升其相對(duì)收入，改善生活質(zhì)量,。另一方面,，因?yàn)檗r(nóng)藥、化肥與水資源得以有效率地使用,，對(duì)環(huán)境的破壞大幅減少,，水資源得到涵養(yǎng)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)達(dá)到平衡,。

　　用于農(nóng)業(yè)的無人飛機(jī),，技術(shù)上的發(fā)展主要著眼于容易操作，可在小范圍內(nèi)起降,，也可對(duì)極小范圍進(jìn)行照相,、攝影、拍攝熱成像畫面,，并提供自動(dòng)駕駛,、巡航，或遙控操作等功能,。

　　位于瑞士洛桑的Sensefly公司,，是世界知名的小型無人機(jī)開發(fā)公司，已被法國遙控飛機(jī)大廠Parrot并購,，用來拓展其農(nóng)業(yè)與救災(zāi)用無人飛機(jī)的領(lǐng)域,。采用四軸螺旋翼的最新eXom，在每一軸螺旋翼的中心點(diǎn)上都裝有傳感器來偵測(cè)環(huán)境狀況,，以導(dǎo)引飛行,、避開障礙物，同時(shí)在每一軸螺旋翼都加裝了保護(hù)圈,，增加安全與可靠性。機(jī)身以黃蜂為造型,，黃蜂的頭為一個(gè)三維顯像鏡頭,，提供最廣的視角和拍攝畫面,。

　　毫無疑問的，eXom當(dāng)然具備了先進(jìn)的駕控系統(tǒng),，農(nóng)民可選擇自動(dòng)起降,、巡航，或想享受自己遙控飛行的樂趣,，目前Parrot正將這套系統(tǒng)積極推廣給法國的小型農(nóng)戶使用,，透過他們的響應(yīng)，來進(jìn)一步改良系統(tǒng),。

　　除了農(nóng)業(yè)大國法國正積極將無人飛機(jī)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上,，另一農(nóng)業(yè)大國德國，也正積極開發(fā)其農(nóng)業(yè)無人飛機(jī)技術(shù),。位于德國巴伐利亞慕尼黑的Quantum Systems公司,，已經(jīng)在教導(dǎo)農(nóng)民使用其開發(fā)的多軸螺旋翼無人飛機(jī)，來監(jiān)控農(nóng)田的狀況,，制定最符合成本,，對(duì)環(huán)境傷害最少的農(nóng)藥及肥料施用方式。

　　相較于Sensefly四軸螺旋翼的設(shè)計(jì),，Quantum Systems的無人飛機(jī)采用章魚式的八軸螺旋翼設(shè)計(jì),，不僅有更高的飛行穩(wěn)定性和可靠性，還可乘載5公斤的物品,，并安裝高解析的光學(xué)攝影機(jī),，可空拍農(nóng)田的多頻譜影像，熱成像,，更有效觀察肥料及農(nóng)藥的施用狀況,，以達(dá)到優(yōu)化的使用配比。

　　Quantum Systems的開發(fā)人員在與德國巴伐利亞的農(nóng)民溝通討論后,，發(fā)現(xiàn)有許多中大型的農(nóng)戶,，感受這種以螺旋翼為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的無人駕駛機(jī)有飛行范圍小以及飛行速度慢的缺點(diǎn)，無法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大范圍的巡航,，也沒有辦法承載農(nóng)藥與肥料直接進(jìn)行噴灑,，有必要導(dǎo)入雙機(jī)翼的無人飛行機(jī)來克服以上困境。然而,，另外的問題又產(chǎn)生了,，雙機(jī)翼的飛機(jī)在起降時(shí)，需要有一定長度和規(guī)格的跑道來進(jìn)行,，這對(duì)農(nóng)民而言,，大幅增加額外的成本，可行性也大大降低,。在深入思考問題后,，Quantum Systems的開發(fā)人員進(jìn)行了有效的技術(shù)創(chuàng)新,，成功完成了全世界首架由螺旋翼進(jìn)行起降，雙機(jī)翼進(jìn)行大范圍飛行的小型農(nóng)業(yè)用無人駕駛機(jī),。

　　這臺(tái)螺旋翼起降雙機(jī)翼無人飛機(jī)同樣搭配先進(jìn)的自動(dòng)起降與巡航系統(tǒng),，目前正有德國巴伐利亞的大型農(nóng)戶在試用，估計(jì)每年可為該農(nóng)戶在不減少產(chǎn)量的狀況下,，降低兩成的農(nóng)藥和肥料使用量,，并減少許多噴灑農(nóng)藥和施肥的工作與時(shí)間，可更輕松地完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn),。

　　無人飛機(jī)幫助農(nóng)民以更實(shí)時(shí),、更低成本與更少的勞動(dòng)方式，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),，對(duì)政府單位而言,，采用無人飛機(jī)，可對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)做最完整的監(jiān)控與認(rèn)證,，最后達(dá)到改善農(nóng)民生計(jì),、對(duì)環(huán)境更友善，與提供消費(fèi)者少農(nóng)藥化肥農(nóng)產(chǎn)品的多贏局面,。配合未來工業(yè)與農(nóng)業(yè)4.0的發(fā)展,，無人飛機(jī)也導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)，甚至可以由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)安排航班,，分析農(nóng)作物生產(chǎn)狀況,，再由機(jī)器人填充農(nóng)藥肥料，自動(dòng)執(zhí)行飛行至特定區(qū)域噴灑,。即使農(nóng)民在夏威夷度假兩周,，也能實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)田的狀況，時(shí)時(shí)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈下達(dá)更新的指令,，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更有效率,、更環(huán)保。