Дрони: інтегровані рішення для аграріїв

Останнім часом розвиток сільськогосподарського виробництва в Україні все частіше проходить за рахунок об`єднання виробників аграрного сектору в потужні аграрно-промислові формування. Не рідко земельний банк таких формувань сягає 30-50 тис. га землі, а подекуди і більше.

Основною проблемою ефективного господарювання на величезних полях є відсутність належного контролю за посівами. Агроному, діяльність якого охоплює сотні або тисячі гектарів, стає не просто контролювати усі процеси на таких ділянках у повну міру. А відомі методики польових обстежень таких територій є мало ефективними, оскільки вони вимагають багато часу на проведення, при цьому оглянута площа одним спеціалістом є незначною.

Раніше, частково, вирішити таку проблему допомагали супутникові зображення, які пропонували на той час найбільш досконалу і оперативну форму відстеження стану посівів. Але їх застосування мали недоліки. Зображення потрібно було замовляти заздалегідь, і вони мали багато неточностей. Крім того, зображення, особливо у похмурі дні, мали низьку якість, а послуги при цьому були не дешевими.

Сьогодні технологія безпілотних літальних апаратів (БПЛА) пропонує велику різноманітність можливостей застосування їх в сільському господарстві. Крім того, вони інтегровані на всіх етапах сільськогосподарського виробництва і дозволяють за відносно невеликий проміжок часу обстежити сотні гектарів різних угідь і оперативно надати інформацію що до їх стану. Але про все по порядку.

Історія розвитку

Безпілотний літальний апарат (БПЛА) — тип літаючих апаратів, який не має на борту пілота або пасажирів. До класу БЛА відносяться два види безпілотників: літакові та мультироторні (мабуть, найпопулярнішими серед них нині є різні моделі квадрокоптерів Phantom, Matriks 100). Мультироторні дрони залежно від кількості гвинтів (роторів) поділяються, відповідно, на три- квадро-, гекса- та октокоптери.

Історія цих апаратів починається швидше на воді ніж у повітрі. Коли в кінці XIX століття, якщо бути точними, то в 1899 році, відомий винахідник, фізик та інженер Нікола Тесла сконструював і продемонстрував громадськості перший у світі радіокерований кораблик, який у той час був помічений в науковому середовищі, що і дало поштовх розвитку сфери керованих об`єктів.

Наступним безпілотником виявилося не судно, а звичайнісінький літальний апарат. Військовий інженер і винахідник Чарльз Кеттерінг в 1910 році запропонував створити літальний апарат, керований не людиною, а годинниковим механізмом, який у певний час скидав свої крила і падав на ворога.

Дивно, але, незважаючи на інноваційну та екстравагантну ідею, Кеттерінгу дали зелене світло і за допомогою фінансування з армії США йому вдалося створити кілька робочих моделей. Із того часу розвиток БПЛА відбувається переважно у військовій сфері, де прикладом такого використання може бути поява радіокерованих ракет або літаків-розвідників.

В 21-му столітті технології досягли такого рівня, який дозволив БПЛА розширити зону свого застосування в багатьох сферах народного господарства та зайняти свою нішу у розвитку
сільського господарства.

На що здатні дрони у с/г виробництві

Сучасне аграрне виробництво – це високотехнологічна галузь, де застосовані найсучасніші досягнення науки і техніки. Тут вже сьогодні використовуються ГІС-технології і точне землеробство, здійснюється прогнозування врожаїв на основі дистанційного моніторингу посівів – це реалії сучасного сільського господарства. А тому не дивно, що технологічна новинка БПЛА зайняла чільне місце у розвитку с/г виробництва, і все частіше над полями можна побачити старанно працюючого дрона.

Використання дронів у с/г виробництві полягає у виконання ними двох основних функцій – транспортній і моніторинговій. У першому випадку йдеться не стільки про доставку вантажів, хоча й це досить актуально, а й про внесення засобів захисту та розселення трихограми.

Моніторингова функція дронів розвинута набагато ширше і залежить від апаратури, яка встановлена на БПЛА, бо по суті дрон являється лише платформою – носієм. А всі його технологічні можливості визначені додатковим обладнанням, що встановлені на ньому.

Найчастіше для моніторингу сільгоспугідь застосовують дрони, оснащені фотокамерами, які проводять зйомку у спектрі видимого діапазону світла або NIR-модифікованими (мульти-спектральними) камерами, які здатні здійснювати зйомку у видимому та ближньому ІЧ-діапазоні, що дозволяє в подальшому розраховувати індекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормалізований відносний вегетаційний індекс, який традиційно використовують для оцінки стану рослинності.

Принцип визначення оцінки «здоров’я» рослинності базується на здатності досліджуваної поверхні (чи то ґрунту, чи то зеленої рослинності) відбивати або поглинати короткий інфрачервоний спектр випромінювання. Так, наприклад, чим інтенсивніше зелене забарвлення має рослинність, тим менше червоного світла вона відбиває і навпаки, а завдання мульти-спектрального датчика зафільмувати відбитий від поверхні спектр.

На сьогодні одним із найбільш популярних мульти-спектральних (NIR) датчиків є камера Sequoia, яка за один виліт дозволяє отримати картинку в 5 різних колах світла і визначає ступінь поглинутого та відбитого інфрачервоного спектру.

Розкриємо потенціал поля за допомогою дронів

Сервісні можливості дронів у сільському господарстві необмежені і розвиваються в ногу з розвитком ІТ – технологій. Сьогодні за допомогою дронів можна встановити якість внесення засобів захисту рослин та добрив, провести обмір полів, здійснити фото і відео моніторинг полів та виявити проблемні участки, а це значно оптимізує маршрут польового обстеження, оцінити рівень забур’яненості та густоту посіву, розрахувати вегетаційні індекси рослин та створити карти стану полів у господарстві, які з годом можна буде використати в системі точного землеробства.

Фермер маючи дані вегетаційних індексів рослин посіяних в одному полі, але вирощених за різних систем захисту може з високою точністю оцінити ступінь їх пригнічення внаслідок застосування ЗЗР й обрати для себе ефективнішу. А відстеження динаміки змін NDVI різних гібридів в несприятливих погодно-кліматичних умовах (наприклад, посуха) дозволяє встановити найбільш посухостійкий.

Український ринок безпілотних технологій поки тільки формується, проте вже за останні роки можна впевнено стверджувати - попит є, і він зростає. І якщо кілька років тому безпілотниками цікавилися виключно великі підприємства, то сьогодні цей показник зростає і серед невеликих виробників.

Однак мало просто зафіксувати проблеми на полях за допомогою дронів, ці технології дозволяють зібрати дані і аналізувати ситуацію на посівах ще до початку передбачуваних труднощів.

Варто розуміти, що безпілотники - це тільки частина технологій точного землеробства, вирішувати проблеми на полях потрібно комплексно і системно. Тому крім безпілотників, не забувайте ретельно підбирати насіння овочів та засоби їх захисту, які ви можете придбати в нашому інтернет-магазині Agriks.