Дроны – будущее сельского хозяйства

Новые технологии не обходят стороной и самую консервативную отрасль – сельское хозяйство. Согласно прогнозам международной общественной организации Association for Unmanned Vehicle Systems International, в скором времени агросектор станет крупнейшим потребителем дронов – беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Считается, что агропромышленный комплекс задействует около 80% данных устройств. Россия тоже постепенно стает на путь дронизации агросферы.

До недавних пор сельское хозяйство было наиболее традиционным сектором экономики. Любые нововведения здесь приживались медленно, технологические циклы были слишком длинными. Развитие сегодняшних технологий навсегда изменит наши представления о агросекторе. Самым главным технологическим явлением современности стала дронизация сельского хозяйства.

Дроны повышают эффективность мониторинга состояния полей и посевов. Сегодня он осуществляется при помощи пилотируемых самолетов, спутников и даже простого обхода полей с измерительными приборами. Это забирает много времени и ресурсов. Основная проблема такого подхода – это  систематизация данных: очень трудоемкий и долгосрочный процесс. Благодаря дронам можно гораздо быстрее собирать и обрабатывать большее количество информации, что влечет повышение прибыльности и улучшение урожайности. Переход на использование дронов избавит фермеров от изнурительных прогулок по полю со специальными измерительными приборами, а также поможет со сбором данных о состоянии посевов в любое время.

Кроме этого, дроны упрощают применение других передовых технологий в сельском хозяйстве. Например, их можно оснастить инфракрасными камерами. Такая уникальная совместимость дронов с другими инновационными изобретениями упрощает и удешевляет переход к точному земледелию. Также их с легкостью можно использовать для защиты посевов от вредителей. Например, для внесения трихограммы. За час работы один аппарат с большой точностью обрабатывает около четырех гектаров. А дроны, оснащенные ультразвуковыми отпугивателями, могут защитить поля от птиц и грызунов.

Еще одним – не менее важным – преимуществом дронов является их способность составлять карты полей, разметку территории. Если производить разметку при помощи съемки с воздуха, то результат будет гораздо точнее, а количество затраченного времени сократится. Полученные данные могут обрабатываться и использоваться для создания подробных электронных карт.

Сельское хозяйство может стать более прибыльным сектором экономики благодаря использованию новых технологий. Дроны способны составлять даже карты вегетационных индексов. Одна из основных функций дронов – сбор данных для создания индексных изображений. Эта информация хорошо отражает состояние посевов и может помочь точно определить, где именно возникли проблемы. Если территории находятся под угрозой из-за паводка или пожара, то дроны оперативно соберут и предоставят информацию о том, какие участки находятся в зоне риска.

Конструкция дронов весьма проста. К тому же не требуется особенных погодных условий для их полетов. Аппарат движется точно по заданному маршруту, что позволяет поддерживать высокое качество и производительность работ. Большинство дронов работает от аккумуляторной батареи. Следовательно, аппараты не загрязняют окружающую среду выхлопными газами.

В скором времени правительство России может рассмотреть широкое применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве. По мнению специалистов, дроны можно эффективно использовать при орошении почвы, фотосъемке труднодоступной местности и тушении пожаров. Эксперты предлагают использовать беспилотники для орошения полей и обеспечения безопасности — БПЛА смогут производить точечную фотосъемку, а в скором времени даже ликвидировать небольшие возгорания или труднодоступные очаги.

Во многих странах мира беспилотники уже используются для контроля над качеством растений. В России это пока новинка, но уже появились первые компании, которые предлагают такие услуги, как облет посевных территорий, анализ и составление конкретных рекомендаций по уходу за растениями.

Использование беспилотников особенно удобно для больших полей, посевов зерновых, кукурузы, подсолнечника.

Дроны имеют большой потенциал с точки зрения оптимизации сельскохозяйственного производства. Основное их преимущество – в упрощении доступа к другим технологиям, которые позволят выращивать больше и тратить меньше не только большим агрохолдингам, но и фермерам.

 

Своим опытом использования дронов делятся руководитель отдела внедрения точного земледелия агрохолдинга ИМК Богдан Кривицкий, директор производства компании «Агро-Регион» Владимир Кравцов и руководитель группы технических экспертов компании Syngenta Александр Зозуля.

– Рынок дронов для сельского хозяйства активно развивается. Ваша компания уже инвестировала в это направление. Зачем?

– Богдан Кривицкий: Основной целью приобретения БПЛА было проведение мониторинга посевов. В них нуждались производственный департамент и служба безопасности.

Владимир Кравцов: Начиналось все с необходимости оценки масштаба проблемы на одном из полей. Это было в 2014 году. Инвестировать в оборудование для получения одного снимка было нецелесообразно. Потому мы решили использовать дроны системно.

Александр Зозуля: Для максимальной эффективности от использования продуктов необходимо понимать состояние посева. Именно правильная диагностика развития культуры позволяет принять правильное решение для проведения агротехнических работ. Это касается как использования СЗР, так и внесения элементов питания. Благодаря точной диагностике мы добиваемся большей эффективности от использования СЗР. Видим необходимость в подкормках в период вегетации и необходимых элементов в них. Это способствует лучшему раскрытию генетического потенциала растений, повышению урожайности культуры. А это повышает рентабельность производства и уменьшает необоснованные затраты.

Вроде все понятно. Но как обследовать огромные массивы полей? Как получить четкую картину состояния развития растений? Ведь для маршрутного учета одного поля требуется не менее 3-4 часов. Это делает маловероятной возможность полного исследования всех полей хозяйства. Ведь его надо провести в сжатые сроки.

Так у нас возникла идея использовать для обследования полей дроны. Это позволяет значительно ускорить работы. Ведь время на осмотр поля сокращается в 5-6 раз. Даже если будет дождь, эксперту не надо ждать, пока подсохнет земля. Он может сразу начать облет. Исследователь получает полную картину состояния поля. У него есть время проанализировать и принять взвешенное и обоснованное решение.

– Сколько дронов и какого назначения у вас уже есть? Как вы принимали решение о покупке тех или иных беспилотников?

– Б. К.: Для мониторинга посевов было приобретено по 1-2 дрона на кластер (30 000 га). Нужно было определять локальные проблемы. Поэтому остановились на квадрокоптерах компании DJI (Phantom 3, Phantom 4). Вариант самолетной платформы не рассматривался. В этом случае обучение оператора продолжительнее, чем на коптере. Плюс нужно брать дополнительного человека для выполнения облетов. Однако у нас есть опыт использования БПЛА Skif. Его применяли для проведения мониторинга большой площади. Данные были оперативно собраны за короткий временной промежуток. Совместно со страховой компанией мы оценивали ущерб от града.

В. К.: Сейчас в нашем арсенале 6 дронов. Выбирали их по соотношению дальность/время полета, по качеству получаемой картинки. Основные направления использования – мониторинг полей, картография, охрана полей. Снимаем с их помощью тематические промовидео.

А. З.: На сегодняшний день у нас есть три дрона, которые мы приобрели для своих технических экспертов. Хочется подчеркнуть, что сам по себе дрон – это просто летательный аппарат. Не менее (а, возможно, и более) важно оборудование, которое устанавливается. Оно стоит в разы больше, чем сам аппарат. Поэтому для своих целей мы выбирали беспилотные аппараты, которые могли отвечать нашим задачам: тщательно обследовать поля, снимать как обычной камерой, так и спектральной, снимать на низкой высоте с привязкой к выбранным точкам. Это нужно для определения уровня засоренности, видов сорняков, поврежденности растений. Зарядки батарей должно было хватать для обследования среднего поля. Это около 100 га. В соответствии с этими параметрами мы и искали летательные аппараты.

– Какие сложности возникали при использовании? Как долго пришлось обучать сотрудников полетам? Много ли побитых дронов?

– Б. К.: Обучение пользователей в большинстве случаев проводили самостоятельно. Управление квадрокоптером не требует особого уровня квалификации. Всего 2-3 вылета достаточно для получения базовых навыков управления. При использовании в основном повреждались винты. Но есть и прецедент взрыва дрона в полете из-за повреждения батареи.

В. К.: DJI Phantom 2 оказались достаточно непростыми в использовании. У нас случилось 15 аварий. Три из них оказались фатальными для аппаратов. С DJI Inspire ½ было проще. Сложности были только на старте и при посадке дрона. Наши сотрудники смогли быстро наловчиться управлять БПЛА. Главное – достаточно попрактиковаться.

А. З.: Сложностей много. Обучение – самая легкая проблема. Все эксперты прошли обучение и получили навыки управления аппаратом. В дальнейшем уровень мастерства быстро улучшался. Мы были в постоянном контакте с поставщиками. Их инструкторы в режиме онлайн помогали нашим пилотам-экспертам при возникновении проблем. По вине пилота не было разбито ни одного аппарата. Один беспилотник был поврежден в результате нападения вороны. Но и он уже в строю.

Сложнее обработать огромный массив информации. Требуются специальные компьютеры. Обработка массива занимает больше времени, чем бы мы хотели. Вторая большая сложность – это интерпретация данных. С дрона мы можем получить только снимки или вегетационные индексы NDVI. Что дальше с ними делать – вопрос. В рекламе или статьях можно встретить много разных деклараций: от определения количества растений до видов сорняка. Но это пока все из области желаемого. Есть разные модели использования полученных индексов, но они далеки от совершенства. И пока больше научный поиск. Все быстро меняется.

– Как вы применяете полученные данные? Кто их анализирует, какие программы используются?

– Б. К.: Основной тип получаемой информации – это фото- или видеофиксация облета полей. Эти данные пересматриваются производственной службой или службой безопасности. Сейчас мы уже можем загружать данные на корпоративный геопортал с привязкой к полю. Также используем дрон в исследовательской деятельности. Это уже задача нашей аналитической группы – детальный мониторинг посевов и углубленная аналитика. Строим ортофотопланы полей. Для создания единого снимка поля мы пользуемся программой Drone Deploy. Например, с помощью ортофотоплана нашему аналитику удалось посчитать площадь, которую вытоптал опрыскиватель без автопилота.

В. К.: Полученные данные просматривают главные агрономы и менеджеры. Из программ для управления дроном используем DJI go/go4. При создании ортофотопланов применяются программы DroneDeploy, Pix4D. Для хранения результатов облетов используем систему Cropio.

А. З.: Нам очень важно иметь общую картину состояния растений на поле. На основании индексов NDVI работают наши эксперты. Они могут выделить участки с разным состоянием развития растений с привязкой к координатам. Затем проблемные зоны изучаются тщательней. Начинают со снимков проблемных участков на низкой высоте, заканчивают непосредственным изучением растений в этих зонах. Очень важно, что технический эксперт четко знает, куда идти: где развитие растений хорошее, а где – плохое. Какая площадь этих участков, каковы их координаты. Далее он проводит диагностику на пораженность болезнями и вредителями. Проводит в поле листовую диагностику, а затем ставит диагноз: почему растения развиваются не очень хорошо и что необходимо сделать? При этом дает координаты участков, где эти работы необходимы. Это может быть значительно меньше всего массива и позволит сэкономить средства. Потом эксперт может анализировать весь массив поля, в том числе самые скрытые места.

При съемке на низкой высоте эксперт видит на компьютере сорняки, их количество на поле. На основании этой информации специалист готовит рекомендации. Они касаются правильного выбора гербицидов или их смесей.

Хорошо зарекомендовали себя дроны при обнаружении сорняка заразихи. А еще при проверке качества обработки посевов СЗР, густоты стояния растений.

Мы используем программу Pix4D Pro для обработки полученных данных. С ее помощью также получаем карты состояния поля по вегетационным индексам.

– Какие планы по развитию в этом направлении на ближайшие год-два?

– Б. К.: Хотим запустить полноценный проект по мониторингу состояния посевов с помощью БПЛА и спутников. Это точечные облеты проблемных зон, обнаруженных при спутниковом мониторинге. Также планируется проведение плановых послевсходовых облетов всех культур. Это нужно для выявления возможных просевов. Параллельно хотим протестировать БПЛА для опрыскивания и внесения трихограммы.

В. К.: Собираемся попробовать вносить дронами биопрепараты и СЗР. Еще одна цель – наладить регламентный мониторинг посевов. Также планируем использовать дрон в качестве тепловизора.

А. З.: Мы продолжим использовать дроны в нашей практике. Этот сервис оказался очень востребованным среди сельхозпроизводителей. Он позволяет дать объективную оценку состояния поля. Помогает принять точное решение по технологической операции. И тем самым получить ожидаемые параметры урожая. Мы планируем обеспечить дроном и оборудованием каждого технического эксперта компании. БПЛА и дальше будут активно использоваться в технической поддержке наших продуктов.

– Что можете порекомендовать участникам рынка, которые еще не используют дроны или только планируют это сделать?

– Б. К.: Советую пройтись по следующему алгоритму:

  • определите проблему, которую хотите решить;
  • определите инструмент, с помощью которого вы хотите ее решить; в данном случае квадрокоптер, самолет, дрон-опрыскиватель и т. д.;
  • продумайте конкретный механизм принятия решений на основе собранной информации;
  • и только теперь анализируйте рынок, проводите сравнение и приобретайте дроны.

В. К.: Много советовать новичкам не будем. Необходимо просто купить хотя бы один, пусть и бюджетный, дрон. И взглянуть на свои поля с неба! Увиденное подтолкнет к дальнейшим решениям.

А. З.: Следует четко понимать, для чего нужен летательный беспилотный аппарат. Понимать, что летательный аппарат – это только инструмент доставки оборудования. И что хотя оборудование дорогостоящее, оно всего лишь собирает данные. Без их надлежащей обработки они бесполезны. Дрон не заменит грамотного агронома, только поможет ему сделать его работу более эффективной.

Источники: smartfarmrussia.ru, agroportal.ua

 
Настоящее Пользовательское соглашение регулирует отношения между Администрацией сайта (Администрация) и Пользователем сайта www.rynok-apk.ru (Рынок АПК), на указанных в Пользовательском соглашении условиях.
Принятием данного предложения Администрации в адрес Пользователя о заключении договора оферты является совершение Пользователем действий, направленных на использование сайта Рынок АПК.
Независимо от факта регистрации или авторизации Пользователя на сайте Рынок АПК, означает согласие Пользователя с настоящим Пользовательским соглашением.
Пользователю необходимо внимательно ознакомиться с условиями настоящего соглашения, которое рассматривается Администрацией как публичная оферта в соответствии со ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации.
Настоящая Оферта считается акцептованной Пользователем, а Договор между Администрацией и Пользователем заключенным, с момента использования Пользователем услуг сайта.
Договор может быть заключен только с Пользователем, являющимся дееспособным физическим лицом либо юридическим лицом или индивидуальным предпринимателем, возраст Пользователя 16+.
Пользовательское соглашение может быть изменено Администрацией в любое время без какого-либо специального уведомления об этом Пользователя. Новая редакция Пользовательского соглашения вступает в силу с момента ее размещения на сайте Рынок АПК.
Использование сайта после вступления в силу новой редакции Пользовательского соглашения означает согласие с ней Пользователя.

Пользовательское соглашение