分享近日，河北唐山。在刘家营乡的小麦种植基地里，一架仅重5公斤的四旋翼无人机正以毫米级精度悬停在染病麦株上方，搭载的智能喷洒系统根据人工智能识别的病害程度精准施药。这是由来自中国民航大学的一支学生科创团队自主研发的空地一体式小麦病害靶向施药系统首次在华北平原开展的实机验证。该系统通过融合航空科技与人工智能，成功实现农药使用量降低54.5%、防控效率提升1.3倍的技术突破，为落实"强化农业科技和装备支撑"要求提供了创新实践样本。
图为团队成员在河北省唐山市小麦试验田考察
政策引领创新 破解植保难题
“要建设供给保障强、科技装备强、经营体系强、产业韧性的农业强国”，2025年一号文件明确提出"拓展低空经济应用场景，发展农业新质生产力"，在此背景下，中国民航大学学生团队立足航空专业优势，针对传统植保无人机存在的"大水漫灌"式施药、病虫害识别精度低等痛点展开攻关。
团队成员吕济松介绍，传统植保作业每亩农药用量最高达30升，而通过他们研发的"双模态感知网络"，可实现对单株病害的精准识别。“系统综合运用YOLO-v8机器视觉算法和自适应直方图均衡化技术，在复杂农田环境中识别精度达到95.3%，配合自主研发的极光优化悬停算法，能将施药范围精确控制在直径30厘米内。”
技术集群突破 构建智慧生态
该系统的技术突破体现着多学科交叉的创新特色。空中单元配备四旋翼无人机搭载双目视觉系统和激光雷达，地面部署六足仿生机器人进行补充监测，构建起空地协同的立体感知网络。研发过程中，团队攻克了三大核心技术：
在靶向识别方面，创新采用中值滤波算法与PyQt5显示模块结合方案，成功抑制田间作业中的光照干扰和图像噪声；精准喷洒系统通过SLAM实时定位技术和5L载药箱的模块化设计，实现厘米级定位精度；云端智慧平台接入Deep Seek大模型，可基于气象数据和虫害指标生成防控建议，通过微信公众号为农户提供可视化决策支持。
图为团队取得的知识产权
值得关注的是，团队已申请了5项国家发明专利和4项计算机软件著作权，是具有完全自主知识产权的国产农机产品。一份由我国科学技术部查新单位提供的技术查新报告显示，该系统在“多模态数据融合的病虫害识别精度”“超视距协同作业效率”等关键指标上达到国内领先水平。
在中国民航大学与唐山市签约的30亩试验田里，系统经受了华北平原复杂气候的实战检验。对比数据显示：针对小麦赤霉病的防治作业中，农药使用量较传统每亩降低约三成，防治效果却提升至少20%。当地农户薄小亮感叹：“以前打药全凭经验，现在无人机‘指哪打哪’，手机上还能看到病害分析报告，种了二十年地第一次这么‘高科技’。”
来源：大学生云报 作者：朱慧恩
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