Дроны: интегрированные решения для аграриев

В последнее время развитие сельскохозяйственного производства в Украине все чаще происходит за счет объединения производителей аграрного сектора в мощные аграрно-промышленные формирования. Нередко земельный банк таких формирований достигает 30-50 тыс. га земли, а иногда и больше.

Основной проблемой эффективного хозяйствования на огромных полях является отсутствие надлежащего контроля за посевами. Агроному, деятельность которого охватывает сотни или тысячи гектаров, становится не просто контролировать все процессы на таких участках в полную меру. А известные методики полевых обследований таких территорий мало эффективными, поскольку они требуют много времени на проведение, при этом осмотренная площадь одним специалистом незначительна.

Ранее частично решить такую ​​проблему помогали спутниковые изображения, которые предлагали в то время наиболее совершенную и оперативную форму отслеживания состояния посевов. Но применение имели недостатки. Изображение нужно было заказывать заранее, и у них было много неточностей. Кроме того, изображения, особенно в пасмурные дни, имели низкое качество, а услуги при этом стоили не дешево.

Сегодня технология беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) предлагает большое разнообразие возможностей применения их в сельском хозяйстве. Кроме этого, они интегрированы на всех этапах сельскохозяйственного производства и позволяют за относительно небольшой промежуток времени обследовать сотни гектаров различных угодий и оперативно предоставить информацию по их состоянию. Но обо всем по порядку.

История развития

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - тип летательных аппаратов, не имеющий на борту пилота или пассажиров. К классу БПЛА относятся два вида беспилотников: самолетные и мультироторные (самыми популярными среди них сейчас есть различные модели квадрокоптер Phantom, Matriks 100). Мультироторные дроны в зависимости от количества винтов (роторов) делятся соответственно на трех-, квадро-, гекса- и октокоптеры.

История этих аппаратов начинается быстрее на воде чем в воздухе. Когда в конце XIX века, если быть точными, то в 1899 году, когда известный изобретатель, физик и инженер Никола Тесла сконструировал и продемонстрировал общественности первый в мире радиоуправляемый кораблик, который в то время был замечен в научной среде, что и дало толчок развитию сферы управляемых объектов.

Следующим беспилотником оказалось не судно, а обычный летательный аппарат. Военный инженер и изобретатель Чарльз Кеттеринг в 1910 году предложил создать летательный аппарат, управляемый не человеком, а часовым механизмом, который в определенное время сбрасывал крылья и падал на врага. Удивительно, но, несмотря на инновационную и экстравагантную идею, Кеттерингу дали зеленый свет и с помощью финансирования из армии США ему удалось создать несколько рабочих моделей. С тех пор развитие БПЛА происходит преимущественно в военной сфере, где примером такого использования может быть появление радиоуправляемых ракет или самолетов-разведчиков.

В 21-м веке технологии достигли такого уровня, который позволил БПЛА расширить зону своего применения во многих сферах народного хозяйства и занять свою нишу в развитии сельского хозяйства.

На что способны дроны в с/х производстве

Современное аграрное производство - это высокотехнологичная отрасль, где применяются самые современные достижения науки и техники. Здесь уже сегодня используются ГИС-технологии и точное земледелие, осуществляется прогнозирование урожаев на основе дистанционного мониторинга посевов - это реалии современного сельского хозяйства. А потому неудивительно, что технологическая новинка БПЛА заняла видное место в развитии с/х производства, и все чаще над полями можно увидеть старательно работающего дрона.

Использование беспилотников в с/х производстве заключается в выполнении ими двух основных функций - транспортной и мониторинговой. В первом случае речь идет не столько о доставке грузов, хотя и это весьма актуально, но и о внесении средств защиты и расселения трихограммы.

Мониторинговая функция дронов развита гораздо шире и зависит от аппаратуры, установленной на БПЛА, потому что по сути дрон является лишь платформой - носителем. А все его технологические возможности определены дополнительным оборудованием, установленным на нем. Чаще всего для мониторинга сельхозугодий применяют дроны, оснащенные фотокамерами, которые проводят съемку в диапазоне видимого диапазона света или NIR-модифицированными (мультиспектральными) камерами, которые способны осуществлять съемку в видимом и ближнем ИК-диапазоне, что позволяет в дальнейшем рассчитывать индекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) - нормализованный относительный вегетационный индекс, который традиционно используют для оценки состояния растительности.

Принцип определения оценки «здоровья» растительности основан на способности исследуемой поверхности (или почвы, то зеленой растительности) отражать или поглощать короткий инфракрасный спектр излучения. Так, например, чем интенсивнее зеленую окраску имеет растительность, тем меньше красного света она отражает и наоборот, а задача мультиспектрального датчика заснять отраженный от поверхности спектр. На сегодня одним из самых популярных мультиспектральных (NIR) датчиков является камера Sequoia, которая за один вылет позволяет получить картинку в 5 различных кругах света и определяет степень поглощенного и отраженного инфракрасного спектра.

Раскроем потенциал поля с помощью дронов

Сервисные возможности беспилотников в сельском хозяйстве неограниченные и развиваются в ногу с развитием ИТ - технологий. Сегодня с помощью беспилотников можно установить качество внесения средств защиты растений и удобрений, провести обмер полей, осуществить фото и видео мониторинг полей и выявить проблемные участки, а это значительно оптимизирует маршрут полевого обследования, оценить уровень засоренности и густоту посева, рассчитать вегетационные индексы растений и создать карты состояния полей в хозяйстве, которые с годом можно будет использовать в системе точного земледелия.

Фермер, имея данные вегетационных индексов растений, посеянных в одном поле, но выращенных при различных системах защиты может с высокой точностью оценить степень их подавления в результате применения СЗР и выбрать для себя эффективную. А отслеживание динамики изменений NDVI различных гибридов в неблагоприятных погодно-климатических условиях (например, засуха) позволяет установить наиболее засухоустойчивый.

Украинский рынок беспилотных технологий пока только формируется, однако уже за последние годы можно уверенно утверждать - спрос есть, и он растет. И если несколько лет назад беспилотниками интересовались исключительно крупные предприятия, то сегодня этот показатель растет и среди небольших производителей. Однако мало просто зафиксировать проблемы на полях с помощью дронов, эти технологии позволяют собрать данные и анализировать ситуацию на посевах еще до начала предполагаемых трудностей.

Стоит понимать, что беспилотники - это только часть технологий точного земледелия, решать проблемы на полях нужно комплексно и системно. Поэтому кроме беспилотников, не забывайте тщательно подбирать семена овощей и средства их защиты, которые вы можете приобрести в нашем интернет-магазине Agriks.