化学防治病虫草害是重要的农业生产技术，同时也是最有效的防治手段[1]。合理喷施化学农药有助于提高生产效率和质量，在病虫草害防控和保证国家粮食生产安全中发挥着极其重要的作用。但是在我国普遍存在着农药的“粗放式”喷洒，据统计，我国每年使用130 万t农药制剂，单位面积的农药用量是世界平均水平的2.5倍[2]。农药的过量使用不仅带来了严重的水资源污染、农产品品质下降以及生态系统失衡等问题，还造成了经济上的巨大损失，威胁食品和生命安全。

目前，我国农业生产过程中的植保作业仍以手工及半机械化操作为主[3]，不仅效率低下，无法解决农村劳动力短缺和农业规模化种植的问题，而且对农民人身安全也带来了极大的危害，同时，低下的农药利用率造成了农药的过量使用，使大量农药流失到土壤和空气中[4]。据调查，目前我国植保作业使用的植保机械以手动喷雾器和小型机(电)动喷雾器为主，其中手动施药器械、背负式机动器械和拖拉机悬挂式植保机械分别占国内植保器械保有量的93.07%、5.53%和0.57%[3]。我国目前植保行业的水平仅相当于发达国家20世纪50年代的水平，植保已成为农业种植与田间管理机械化中最薄弱的环节[5]，植保机械是当前中国农业机械化的一大短板，因此，我国亟需建立更加高效的具有新型现代化植保器械参与的植保体系。

近年来，我国农业航空产业发展迅速，特别是农业航空重要组成之一的植保无人机的迅猛发展和应用引起了人们的广泛关注[6-7]。植保无人机航空施药作业作为国内新型植保作业方式，与传统的人工施药和地面机械施药方法相比，具有作业效率高、成本低、农药利用率高的特点，可有效解决高秆作物、水田和丘陵山地人工和地面机械作业难以下地等问题，是应对大面积突发性病虫害防治，缓解由于城镇化发展带来的农村劳动力不足，减少农药对操作人员的伤害等问题的有效方式[8-10]。与有人驾驶固定翼飞机和直升机相比，植保无人机具有机动灵活、无需专用的起降机场的优势，特别适用于我国田块小、田块分散的地域和民居稠密的农业区域[11]；且植保无人机采用低空低量喷施方式，旋翼产生的向下气流有助于增加雾滴对作物的穿透性，防治效果相比人工与机械喷施方式提高了15%~35%[12]。因此，植保无人机航空喷施已成为减少农药用量、降低农药残留和提升农药防效的新型有力手段[13]。

另外，随着国内土地流转率的进一步提升，农业规模化生产成为一种趋势，迫切需要规模化、机械化的新型植保方式[14]；且农业部通过化肥农药减施行动方案，提出了到2020年化肥农药使用量实现零增长的计划目标。因此，采用超低容量施药方式的植保无人机有着巨大的发展空间，据估计，未来我国植保无人机市场年总服务产值将达到数百亿元[15-16]。在巨大的市场需求驱动下，近年来我国农用植保无人机生产企业急剧增加，植保无人机及其施药技术得以快速发展。为全面、深入地了解中国植保无人机及其施药技术的发展现状及存在问题，2016年9月，农业部农机化司委托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心统计和撰写了《2016年我国农用植保无人飞机发展形势分析与政策建议》的报告[17]。在依据此报告的基础上，