在承擔國家“十一五”高技術研究發展計劃（863計劃）項目“新型施藥技術與農用藥械”項目基礎上，農業部南京農業機械化研究所分析研究了我國水稻作物病蟲害防治特點和農業航空植保發展需求，借鑒美、日等國農業航空先進技術，重點開展了高效低污染施藥技術、施藥裝備與作業搭載平臺技術、施藥過程自動控制技術的研究，創制了適合于我國水田施藥作業的無人駕駛自動導航航空施藥技術及裝備，并開展了大量的室內外性能試驗及技術改進工作。專利“基于GPS導航的無人機施藥作業自動控制系統及方法”，集成了農用無人機自動導航技術、噴霧控制技術、輕量化航空噴灑系統技術及可控均勻霧化技術，將采集的田塊GPS信息導入航路規劃PC機進行最優航路規劃，規劃好的航路通過上行接口傳輸至地面站控制系統中，再經無線電臺發送至飛行控制主機，在機載GPS的引導下實現無人機自動導航飛行，達到指定坐標點時自動打開或關閉施藥系統，實現了對無人直升機亞米級精度的飛行控制，解決了航空噴霧作業噴幅的精確對接。為我國農業航空植保技術的快速發展提供了技術支撐，提高了我國航空植保作業的質量。
與傳統地面作業機具相比，采用該專利技術的農用無人直升機應用于水稻病蟲害防治，農藥有效利用率≥35%，節省農藥使用量≥20%，作業效率提高10-100倍。折合節約農藥成本3-5元/畝；節省作業成本10-15元/畝；增收糧食30-40斤/畝。該專利許可給四家公司運用實施，開發了12種不同類型和品牌的農用無人植保機，實現了批量化生產。截止2014年，已經累計銷售600余臺（架），并已銷至國內多個省份，銷售凈利潤超過1300萬元，在水稻、小麥、棉花、玉米等上的應用超過40萬畝次，節藥增效經濟效益超過4000萬元。該專利除了特別適用于水稻等水田作物技術裝備，還可應用于大豆、花生、蔬菜等旱地作物，果園和甘蔗等作物，以及蓮蓬、水葫蘆等水生作物。如將施藥控制指令更換成拍照出發指令，還可用于農情遙感監測和產量預估方面。
