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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Сокращение затрат на трудовые ресурсы. Регулярное использование БПЛА в сельскохозяйственной отрасли позволит уменьшить трудовые затраты, при этом повысить качество урожая.
Агродрон DJI
Агродрон DJI

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.

Дрон DJI в сельском хозяйстве
Дрон DJI в сельском хозяйстве

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.

Сельскохозяйственный дрон Agras
Сельскохозяйственный дрон Agras

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.