Как дроны применяют в сельском хозяйстве?

Чтобы достигать стабильно хороших результатов в агросекторе, необходимо располагать актуальной информацией о характеристиках полей, особенностях грунта и состоянии посевов, четко контролировать сельскохозяйственные процессы и оперативно принимать меры по их корректировке. Сегодня фермерам не обязательно ходить по полям и визуально оценивать влажность почвы, состояние растений или объемы урожая. Эти и другие задачи современным аграриям помогают решать беспилотники.

Функционал сельскохозяйственных дронов

Аграрные дроны успешно решают разные задачи, например:

1. Быстро пролетают над полями, осуществляют аэросъемку и предоставляют достоверную информацию об их состоянии.
2. Предоставляют ортофотоплан, снимки, 3D-модель рельефа, цветовые карты растительности и другие необходимые сведения.
3. Помогают своевременно выявлять проблемные зоны и оперативно принимать меры.
4. Контролируют уровень орошения и влажности почвы, помогают аграриям эффективнее планировать и использовать полив.
5. Опрыскивают растения удобрениями и средствами защиты с воздуха – вместо тяжелой наземной техники, с целенаправленным распылением и экономией до 30% растворов.
6. Оценивают уровень развития растений, прогнозируют и автоматически подсчитывают объемы урожая с применением мультиспектральных камер. Благодаря таким прогнозам аграрии оптимизируют логистику и продажи.
7. С высокой точностью определяют наличие вредителей или болезней. Тепловизионные камеры выявляют колонии насекомых и грызунов, и можно быстро принять меры для недопущения значительных потерь урожая.
8. При наличии поврежденных или погибших растений – выявляют этот факт и определяют площадь дефектных посевов.
9. Помогают понять, насколько эффективными были проведенные мероприятия по защите растений.
10. Собирают данные для службы безопасности, например, о проникновении на территорию фермерского хозяйства сторонних лиц или диких животных, о несанкционированном выпасе скота на полях, возникновении очагов пожаров и прочих опасностях.
11. Участвуют в посадке семян и клубней растений. Автоматизированные беспилотники-сеялки выручают при посадке деревьев в труднодоступных районах, помогают при посадке картофеля, посеве горчицы, донника и других культур.
12. Используются для опыления растений в период цветения с целью повышения урожайности на 25–50%.

Выполняемые операции

Дроны в сельском хозяйстве выполняют разные технологические операции. Прежде всего, это аэрофотосъемка. Мультиспектральные камеры позволяют определять состояние и дефекты посевов, потребность в удобрениях и других видах поддержки. Информация, собираемая беспилотниками, помогает принимать более обоснованные агрономические решения и в первую очередь используется системами мониторинга посевов. Также получаемая информация применяется для аудита, инвентаризации земель, технического сопровождения при организации систем мелиорации и решении других вопросов.
Кроме аэрофотосъемки, агродрон может выполнять:

1. Тепловизионную съемку с использованием полного спектра ИК излучения. С помощью этой технологии можно выяснять сроки дифференцирования точек роста, а значит – повышать урожайность культур и сохранять их ценные характеристики. Также тепловизоры используют для выявления участков с недостаточно политыми или перегретыми растениями, очагов пожаров или животных на полях.
2. 3D моделирование – для выявления недостаточно или слишком увлажненных участков, принятия взвешенных решений по увлажнению или осушению грунта, рекультивации или мелиорации земель.
3. Опрыскивание – при условии дооснащения специальным навесным оборудованием с/х дроны успешно применяют для точечного опрыскивания растений, кустарников, деревьев. При использовании такой технологии можно направлять форсунки опрыскивателя на пораженные вредителями растения, избегая попадания химикатов на здоровые посевы.
4. Лазерное сканирование – позволяет анализировать местность на участках с проблематичным доступом, даже в условиях густых насаждений.

Перечень операций, доступных для определенной модели аграрного дрона, зависит от его технических возможностей, используемого навесного оборудования и программного обеспечения. С каждым годом возможности сельскохозяйственных беспилотников расширяются и охватывают новые направления помощи фермерам.

Преимущества аграрных БПЛА

Основные плюсы применения беспилотных летательных аппаратов в аграрной сфере – это:

1. Быстрое исследование полей, садов и других территорий. Существенная экономия времени и повышение эффективности. За 1 день аэросъемки удается выполнить мониторинг до 5 000 га фермерских угодий.
2. Высокая точность получаемых результатов – благодаря использованию камер с хорошим разрешением и отсутствию помех в виде облаков или недостаточной освещенности, с которыми сталкиваются спутники.
3. Профессиональный контроль здоровья растений – выявление болезней, вредителей и нехватки питательных веществ на ранних стадиях с применением высококачественных камер и сенсоров.
4. Возможность наблюдать за исследованием территорий и визуально анализировать получаемые сведения в режиме реального времени.
5. Высокотехнологичная помощь в планировании сева, обработки, уборки урожая и остальных агротехнических мероприятий. Как следствие – повышение их эффективности.
6. Возможность детально контролировать любой участок фермерского хозяйства на каждом этапе выполняемых сельхоз работ, оценивать качество их выполнения и своевременно вносить изменения.
7. Оптимизация применения ресурсов. Беспилотные авиационные системы помогают четко дозировать воду, удобрения и средства защиты растений, уменьшая их расход и сводя к минимуму возможные риски.
8. Возможность обработки труднодоступных мест.
9. Сокращение потребностей в рабочей силе и затрат на нее.
10. Повышение урожайности – благодаря грамотному подходу к растениеводству и рациональному использованию потенциала угодий.

Какими дронами пользуются аграрии?

В сельском хозяйстве применяются разные типы специализированных БПЛА. Для круглосуточного мониторинга полей и работы в условиях зависания над объектом отлично подходят привязные авиационные системы с кабельным подключением к наземной станции. Их главные плюсы – возможность осуществления многочасовых полетов и высокая безопасность передачи данных (по тому же кабелю).
Для исследования обширных территорий (площадью в тысячи гектаров) удобно использовать беспилотники самолетного типа или «летающее крыло». Для точечного мониторинга, участия в посеве, опылении или опрыскивании применяются мультироторные аппараты (коптеры) с соответствующим навесным оборудованием.
В ситуациях, когда нужно обеспечить хорошую дальность и автономность, востребованы гибридные БПЛА (VTOL – Vertical Take-Off and Landing). Они осуществляют вертикальный взлет и посадку, как коптеры, и летают на большие расстояния, как самолеты. Гибридные дроны сочетают несколько источников энергии, к примеру, ДВС + электромотор. Включение в их конструкцию топливного двигателя способствует значительному увеличению времени полета и полезной нагрузки.

Критерии выбора беспилотника

При выборе дрона для его внедрения в агробизнес нужно оценить характеристики и функционал предлагаемых моделей и проанализировать, устраивают ли они вас применительно к условиям предстоящей эксплуатации. Ключевую роль играют:

1. Автономность и время полета. Если этот критерий наиболее важен, выбирайте привязные коптеры.
2. Грузоподъемность – особенно важна для беспилотников-опрыскивателей и сеялок.
3. Типы сенсоров, угол обзора и разрешение камер – больше всего полезных сведений предоставляют мультиспектральные сенсоры.
4. Программное обеспечение – важно, чтобы аппарат интегрировался с агроплатформами.

Ранее в блоге Shura-Master.ru вышла статья о том, как повышается эффективность возобновляемых источников энергии при их беспилотном контроле дронами.