Дроны - будущее для точного земледелия

Дроны — будущее для точного земледелия

Учитывая глобальную продовольственную проблему, важно получать максимальную отдачу от каждого сантиметра сельскохозяйственных угодий. С этой целью современные фермеры и аграрии все чаще используют инновационные технологии, в частности БПЛА.

Дроны в сфере сельского хозяйства в большинстве случаев применяются именно для точного земледелия. Это методология, основанная на локальных особенностях почвы крупных полей. Используя точные данные, фермеры могут разработать более эффективный способ посева и полива культур, а также применения удобрений, пестицидов и других химических веществ.

Технологии стремительно развиваются и меняются правовые нормы, касающиеся коммерческого использования дронов, поэтому уже сегодня можно достичь впечатляющих результатов в сфере сельского хозяйства при сравнительно небольших затратах на цифровизацию.

Точное земледелие — определение и главные особенности

Точное земледелие как методология представляет собой обработку отдельных частей одного и того же поля разными способами. Это позволяет фермерам стратегически и разумно использовать каждый квадратный метр.

Точное земледелие отличается от традиционного механизированного сельского хозяйства. Классические методы внесения удобрений и пестицидов во многих странах считаются устаревшими, из-за низкой точности и невозможности учитывать условия на отдельных участках полей. Как правило, для обработки применялись средние характеристики всей площади, что часто не соответствует реальной ситуации и довольно расточительно с точки зрения финансовых и трудовых затрат.

Теперь, когда появилась возможность получать высокоточные измерения на отдельных участках, в том числе с помощью датчиков на дронах, наступила новая эра умного земледелия. Фермеры могут грамотно вносить необходимые удобрения на основе полученных данных, в результате растет урожайность и повышается сельскохозяйственная производительность, а расходы значительно сокращаются.

Комплексное решение для точного земледелия DJI P4 Multispectral + D-RTK 2 станция GNSS + DJI Terra

Дроны — будущее для точного земледелия - агродрон

Точное земледелие можно сравнить с первоначальной формой выращивания сельскохозяйственных культур и управления фермой до внедрения механизированного земледелия. Тогда фермеры тщательно делили поля и обрабатывали каждый сегмент соответствующим образом. Точное земледелие объединяет этот уровень специализации с современной автоматизацией и, как следствие, обеспечивает высокую эффективность.

Роль дронов в точном земледелии

Существует множество вариантов использования дронов в точном земледелии, ведь БПЛА способны выполнять несколько разнообразных функций: от регулярной и детализированной аэрофотосъемки до тщательного распыления химических препаратов.

Дроны — будущее для точного земледелия - агродрон
Квадрокоптер DJI P4 Multispectral. Разработан специально выполнения сельскохозяйственных операций и мониторинга окружающей среды.

Точная аэрофотосъемка для точного земледелия

Дроны — это полезный инструмент, прежде всего, для картографирования и визуализации, ведь они обеспечивают более высокую точность по сравнению с другими потенциальными технологиями для этой работы, например, спутниковыми изображениями. Снимок со спутника, независимо от качества камеры, все равно поступает с орбиты. Дрон способен пролетать непосредственно над полями, поэтому обеспечивает гораздо большее разрешение изображения. Кроме того, изображения со спутников могут быть устаревшим, а дрон предоставляет актуальную информацию в режиме реального времени, что позволяет правильно определять, какие удобрения и пестициды необходимы в данный момент.

Дроны, оснащенные современными датчиками, помогают получить многоспектральные изображения с более подробной информацией о состоянии конкретной культуры. Таким образом можно получить больше важных данных, по сравнению со снимками со стандартной камеры, в том числе в ближнем инфракрасном диапазоне. Это обеспечивает возможность фермерам создавать более информативные карты засухи и уделять должное внимание урожаю.

Мультиспектральные карты — это далеко не единственный вид аэрофотоснимков, которые можно делать с помощью дрона. Стандартные карты, выполненные в красно-зелено-синем (RGB) формате, могут показать фермерам, как растут те или иные растения. Для точного земледелия важно, чтобы эти фотографии были получены с дронов, а не спутников. Большое разрешение дает более точную и детализированную картину состояния посевов, что позволяет использовать индивидуализированные стратегии точного земледелия.

Опрыскивание и посев с помощью БПЛА

Дроны могут не только быть «глазами» для фермеров, но они также способны принимать непосредственное участие в точном земледелии. Возможность следовать карте полета позволяет дрону также выполнять функции посева или опрыскивания. Некоторые универсальные платформы могут выполнять несколько функций одновременно: вносить посевной материал, повторно засевать отдельные территории или распылять средства защиты растений на точно выбранных участках.

Дроны-распылители

Современные дроны удивительно универсальны и эффективны с точки зрения мощности. Например, дрон-распылитель с емкими батареями полностью заряжается всего за несколько минут, что позволяет фермерам продуктивно работать в течение длительного времени. Возможность круглосуточно выполнять опрыскивания и посев помогает увеличить количество полезных часов, а трудовые затраты при этом минимальные.

Использование дронов для точного внесения химических препаратов — это важный шаг для будущего сельского хозяйства. Использование меньшего количества средств и только в наиболее необходимых местах позволяет в разы сократить количество ядовитых веществ в окружающей среде.

Дроны — будущее для точного земледелия - агродрон
Квадрокоптер Agras T30 для сельского хозяйства. В модели реализована инновационная технология наведения на ветви с возможностью проникновения лучами в густые кроны при наклонном опрыскивании.

Беспилотники для точного земледелия

Фермерам важно, чтобы дроны полностью соответствовали их потребностям. И если раньше дроны не всегда оправдывали ожиданий пользователей, поскольку первые модели были недостаточно автоматизированы и не имели столь широких сенсорных возможностей, то в последние годы ситуация кардинально изменилась. Теперь дроны и полезная нагрузка разрабатываются с учетом конкретных сценариев использования в сельском хозяйстве. Рассмотрим самые популярные полетные платформы для точного земледелия.

Дроны для мультиспектральной съемки

Использование дронов, в частности P4 Multispectral, позволяет фермерам получать точные снимки с воздуха, выходящие за пределы видимого спектра. Этот БПЛА одновременно захватывает стандартные изображения RGB и индекс нормализованной разности растительности (NDVI), чтобы предоставить полезную информацию о заданных областях поля. Камера поддерживает точность до сантиметра, а дрон можно использовать даже в районах без стабильного подключения к Интернету с помощью мобильных станций географического позиционирования.

Дроны — будущее для точного земледелия - агродрон
Камера DJI P4 Multispectral.

Дроны для опрыскивания полей

Современные дроны-распылители используют информацию, собранную с воздуха для точного внесения химических препаратов на поля в автоматическом режиме. Специально для сельского хозяйства разработан дрон Agras T30, способный выполнять автономные полеты в различных сельскохозяйственных условиях. Кроме эффективного программного обеспечения и надежной конструкции, эта модель оснащена оптимизированными системами распыления и разбрасывания для точного внесения средств защиты растений или посевного материала.

Программное обеспечение

Для эффективного земледелия важны не только инновационные БПЛА и полезная нагрузка, но также программные инструменты, которые систематизируют данные и помогают фермерам применять полученные результаты на практике. Например, картографическое программное обеспечение DJI Terra успешно используется при создании точных 2D и 3D моделей полей. При наложении на вегетационный индекс NDVI удается создавать карты для дальнейшей автоматизированной работы дронов-опрыскивателей.

Для операторов дронов, специализирующихся на точном земледелии, большое значение имеют системы управления задачами и устройствами. Ведь используя специальное ПО фермеры могут мгновенно получать пользу от внедрения дронов, не отвлекаясь на настройку и контроль. Эксперты прогнозируют, что большинство сельскохозяйственных операций в скором времени станут полностью автоматизированными, особенно если у большего количества операторов появится возможность работать с BVLOS (управление БПЛА за пределами прямой видимости, которое сейчас ограничено в ряде стран).

Перспективы использования дронов для точного земледелия

Одним из основных препятствий для масштабного внедрения дронов в сельскохозяйственную сферу являются именно нормативные, а не технические ограничения. Ослабление авиационных правил и законов позволит фермерам автоматически покрывать больше площадей. Это шанс полностью решить проблему нехватки рабочей силы, ведь оператор может обрабатывать большие территории за минимальный промежуток времени.

Дроны постепенно становятся все более распространенными в сельскохозяйственных предприятиях, они выполняют множество задач, в частности оптимизируют способы выращивания урожая. Еще до начала посева фермеры могут создавать трехмерные контурные карты и более эффективно вносить посевной материал. Дрон помогает фермеру оценить урожайность для страховых целей, а также анализировать состояние орошения и влажности почвы на каждом участке большого поля. С помощью дронов современные предприниматели могут не только следить за выпасом животных на пастбищах, но и создавать базу данных поголовья. Соответственно, инвестиции во внедрение технологий точного земледелия быстро окупаются. Независимо от того, специализируется ли фермер на выращивании одной культуры или владеет многофункциональным фермерским хозяйством, БПЛА в любом случае будет потенциально полезной технологией.

Технические возможности дронов постоянно расширяются, что позволяет не только полностью покрыть потребности постоянно растущего числа сельскохозяйственных предприятий, но также в разы повышает эффективность их деятельности. Трансформация отрасли уже началась и ожидается еще более широкое применение беспилотных технологий.