Беспилотные летательные аппараты применяются в сельском хозяйстве для решения различных задач. Они могут всего за несколько минут полета собрать максимум нужной и полезной информации, с помощью которой можно составить подробное представление об объекте, оценить объем работ и осуществить контроль над их выполнением, осуществлять охрану сельскохозяйственных угодий. Это далеко не все возможности, которые дает использование БПЛА в сельском хозяйстве. Расскажем о них в сегодняшней статье.
Преимущества использования БПЛА в сельском хозяйстве
В сельскохозяйственной отрасли растет потребность в дронах. Для оптимизации точного земледелия ведутся разработки по улучшению беспилотных летательных аппаратов и программного обеспечения для них. Применение БПЛА в сельском хозяйстве дает такие преимущества:
- Оценка состояния посевов и контроль решения ранее выявленных проблем. Дроны позволяют контролировать состояние растительных культур благодаря составлению цветовых схем поверхностей угодий. Благодаря этому фермеры и агрономы могут эффективно контролировать урожай по мере его роста и своевременно выявлять проблемные участки. Также с помощью видеонаблюдения можно отслеживать состояние посевов и своевременно выявлять болезни и заражения культур.
- Оптимизация применения удобрений и пестицидов. Дроны могут быстро и эффективно опрыскивать растительные культуры для ускорения темпов их роста, а также борьбы с вредителями. Важное преимущество летающих опрыскивателей – способность достигать даже в труднодоступные участки. Высокая точность распыления позволяет повысить эффективность мероприятий и сократить расход удобрений и пестицидов без ущерба для качества.
- Геометрическое планирование полей для максимальной эффективности. Дрон справляется с исследованием больших площадей сельскохозяйственного назначения и созданием подробных качественных карт, которые облегчают управление земельными ресурсами. Аэросъемка более детализирована по сравнению с космическими снимками. Кроме того, БПЛА позволяют вести съемку в разных условиях, включая облачность.
- Ускорение процессов обслуживания больших площадей. Использование квадрокоптера для сельского хозяйства позволяет быстро и качественно выполнять различные процессы: осуществление посева с высокой точностью и однородностью, контроль и организация работ по ирригации, проведение геодезических и картографических работ, опрыскивание культур и точечное опрыскивание.
- Сокращение затрат на трудовые ресурсы. Регулярное использование БПЛА в сельскохозяйственной отрасли позволит уменьшить трудовые затраты, при этом повысить качество урожая.
Функции БПЛА в сельском хозяйстве
Сельскохозяйственные дроны способны выполнять различные задачи без прямого вмешательства человека. Это экономит время и ресурсы фермеров, повышает точность и эффективность проводимых мероприятий.
Использование таких устройств позволяет выполнять следующие задачи:
Съемка и анализ мультиспектральных изображений для определения состояния растений и почвы
Мультиспектральная съемка предусматривает ведение фото- и видеофиксации сразу по нескольким каналам: красному, синему, зеленому, ближнему инфракрасному. Она позволяет визуализировать вегетативную активность растений, процесс их старения, качество и состояние почвы на определенных участках.
С помощью мультиспектральной съемки и ее последующего анализа можно точно и быстро:
- оценить эффективность использования земель сельскохозяйственного назначения;
- проконтролировать процесс полива растений;
- выявить рост и развитие сорняков;
- произвести зонирование и рассчитать дозировки внесения удобрений;
- выявить участки, зараженные вредителями и болезнями;
- рассчитать урожайность.
Нанесение удобрений и пестицидов с высокой точностью, с учетом особенностей каждого участка
Опрыскивание сельскохозяйственных культур с дронов осуществляется классическим способом, когда вещества наносятся равномерно по всему полю, и точечным, только в конкретные места. Использование такой техники гарантирует высокую степень точности внесения химических средств, минимизацию дозировки и уменьшение вреда окружающей среде и человеку.
Благодаря снижению необходимости в трудовых ресурсах, оборудовании и топливе удается сократить финансовые расходы. Кроме того, использование беспилотников-распылителей гораздо безопаснее и эффективнее по сравнению с самолетами и вертолетами. Последние могли работать только в дневное время, когда при высокой температуре воздуха значительный объем составов высушивался, еще не достигнув растений. Из-за ветра облако химикатов могло направиться совсем в другую сторону, на другие поля, что провоцировало гибель других культур, а также полезных насекомых (в частности, пчел).
Точное определение границ полей и маркеров, повышающее эффективность работы
Еще одно востребованное применение БПЛА в сельском хозяйстве – картографирование. Устройства быстро обследуют большие земельные площади и отображая все их свойства: топографические изменения, повреждения, вызванные неблагоприятными погодными условиями. Они помогают точно определить границы и площади земель, анализировать полученную информацию и сравнивать ее с данными, внесенными в государственный кадастровый реестр.
Дроны собирают информацию, предоставляя изображения в высоком разрешении. Кроме снимков в реальном времени, они также записывают хронологически выстроенную анимацию, позволяющую отслеживать все изменения.
Поиск и обнаружение проблемных участков для оперативного реагирования
Агроквадрокоптеры получают данные о составе и качестве почвы, поэтому можно своевременно среагировать на проблемы, связанные с этими показателями. Информация позволяет определить эффективные схемы ухода за почвой, внесения удобрений, профилактики распространения мертвых зон.
Мониторинг животноводства и пастбищ с помощью тепловизионных камер
Дроны с тепловизионными камерами отслеживают потенциальную угрозу нашествия животных на площади сельскохозяйственных угодий. Контроль осуществляется круглосуточно. В случае, если на участке появляются животные, способные испортить урожай, БПЛА начинает излучать ультразвуковые волны. Они оказывают раздражающее воздействие на животных и заставляют их уходить отсюда.
Технические особенности БПЛА, применяемых в сельском хозяйстве
В сельском хозяйстве используют такие типы квадрокоптеров:
Самолетного типа
Такие дроны предназначены для полетов над обширными площадями. Они отличаются высокими аэродинамическими характеристиками. Из-за особенностей конструкции самолетные БПЛА должны постоянно находиться в движении, поэтому не работают в режиме зависания над объектом.
Мультироторные
В конструкции таких квадрокоптеров предусмотрено большое количество винтов. Это позволяет им выполнять точечную съемку и различные операции, необходимые в сельском хозяйстве. Устройства надежны и стабильны на протяжении всего полета. Скорость таких моделей не слишком высока, а время полета ограничено.
Гибридные
Дроны сочетают особенности моделей самолетного и мультироторного типа. Они могут переключаться с одного рабочего режима на другой. На сегодня такая разновидность квадрокоптеров не слишком распространена.
Модели промышленных коптеров для применения в сельском хозяйстве
Самыми востребованными в сельском хозяйстве, считаются эти модели:
Модель |
Описание |
DJI Agras T30 |
Представляет собой эффективную и экономичную модель для распыления составов с высоты, которые применяются для обработки различных растений и деревьев. Благодаря использованию емких батарей, длительность работы данного БПЛА значительно увеличена. Встроенные камеры находятся как в передней, так и в задней части корпуса, что позволяет обрабатывать и верхние, и нижние части растений. Дополнительно, наличие регулируемого угла наклона пилонов способствует более эффективной обработке растительных культур. Вес дрона DJI Agras T30 составляет 55 кг. Время работы при полном заряде - 2 часа. |
DJI Agras T40 |
Эта модель с бинокулярным зрением оснащена технологией коаксиального двойного ротора, что позволяет выдерживать нагрузку до 40 кг при распылении и до 50 кг при разбрасывании. Обеспечивает дозированное использование пестицидов и удобрений, снижая вред для окружающей среды. Утечки и разбрызгивания составов исключены. Помимо возможности опрыскивания и разбрасывания, этот дрон также может применяться для картографирования. Общий вес дрона DJI Agras T40 с аккумулятором - 50 кг. |
DJI Agras T60 |
Мощный БПЛА, используемый в сельском хозяйстве для опрыскивания и рассеивания (рассчитан на 50 кг и 60 кг соответственно). Устройство оснащается центробежной форсункой, которая обеспечивает высокую производительность. Емкие, мощные аккумуляторы и двигатели устройства обеспечивают высокую производительность и позволяют ему выполнять работы целый день. Общий вес дрона DJI Agras T60 - 62 кг (вместе с аккумулятором). |
Преимущества и перспективы использования БПЛА в сельском хозяйстве
Летающие дроны – новое, но эффективное направление в сельском хозяйстве. Они превосходят по характеристикам и возможностям стандартную самолетную и вертолетную технику. Цифровизация создает возможности для более активного развития сельского хозяйства, повышает урожайность, позволяет снизить химическую нагрузку на растительные культуры.
БПЛА позволяют решать задачи в труднодоступных или опасных местах, оптимизируют использование ресурсов, снижают потребность в трудовых ресурсах. Новейшие модели квадрокоптеров способны работать в любых погодных условиях и в любое время суток. Внедренные в них системы искусственного интеллекта позволяют БПЛА самостоятельно принимать правильное решение на основе анализа собранных данных.
По статистике, внедрение такой техники позволит сельскохозяйственным предприятиям снизить расходы в среднем на 15-30% от текущих показателей.
Все перечисленное означает, что темпы внедрения беспилотных летательных аппаратов в сельское хозяйство будут только повышаться. Это эффективное и экономически целесообразное решение, которое стало настоящим прорывом в агротехнической сфере.