Доклад на тему дроны в сельском хозяйстве

Обновлено: 02.07.2024

Сельское хозяйство и беспилотники -- Области применения беспилотников

Зачем нужны беспилотники в сельском хозяйства?

Использование дронов в земледелии и в целом в сельском хозяйстве - одно из наиболее перспективных направлений применения этой технологии. БЛА могут быть эффективно использованы для планирования и контроля этапов сельскохозяйственного производства, а также для химической обработки посевов и других растений. При этом основным критерием для внедрения БЛА является экономическая целесообразность.

БЛА позволяют получать актуальную и эффективную информацию тогда, когда она вам необходима, кроме того, накопленная за длительный период информация позволяет анализировать процессы в динамике.

Тренды в области использования беспилотников в сельском хозяйстве

Растет спрос на B2B-услуги в данном сегменте.

Растет спрос на услуги IT-компаний, создающих ПО для сбора и обработки собранных данных в интересах точного земледелия.

Снижаются регуляторные барьеры, тормозившие процессы внедрения дронов в сельское хозяйство.

Совеременный тренд - предлагать не только купить беспилотник, но также и комплект ПО, необходимого для аналитической обработки полученных в ходе аэросъемки данных.

Другой намечающийся тренд - переход от телеуправления беспилотниками на роботизированные системы, в которых беспилотники автоматически подзаряжают аккумуляторы, вылетают на маршруты по расписанию, выполняют облет и фотографирование (видеонаблюдение) в автоматическом режиме, возвращаются на место стоянки и сбрасывают информацию в систему автоматизированной обработки.

Плюсы

БЛА способны собирать информацию о посадках, достаточную для точного применения пестицидов и гербецидов там, где необходимы химикалии. Это обещает фермерам возможность сэкономить на использовании химии, а также сохраняет окружающую среду.

БЛА позволяют создать картографическую основу с точными координатами всех объектов, что позволит в дальнейшем вести визуальный анализ объектов с разрешением вплоть до нескольких см на пиксель. На эту основу можно будет нанести векторные слои: поля, объекты инфраструктуры, дороги. Такая основа позволяет рассчитывать точные площади, расстояния, потребности в ресурсах и т.п. Удобно определять объективную площадь пашни, сенокосов, пастбищ, залежей, паров, зяби, сева, недосевов и присевов.

Результаты аэрофотосъемки позволяют ставить участки на кадастровый учет.

Аэрофотосъемка с БЛА более детализована, нежели космический снимок. Разрешение снимков возможно в сантиметрах на точку, за счет высот полета от 100 до 600 метров над поверхностью земли. Кроме того, БЛА позволяют вести съемку даже в условиях облачности, что недоступно спутникам и затрудняет использование авиации.

Получение снимков возможно даже в процессе полета, причем можно скорректировать полет в реальном времени, если заказчику это необходимо.

Производительность БЛА достигает до 30 кв км за час при площадной съемке и до 35 км/ч для линейных объектов.

Обеспечивается существенная экономия затрат на исследования и выигрыш во времени по-сравнению со всеми другими их видами: наземным обследованием; спутниковыми фотографиями, использованием пилотируемой авиации.

Беспилотники могут не только обеспечивать сбор информации, но их также применяют непосредственно для опрыскивания полей и других посадок, в том числе, точечного, для посадки семян.

Минусы

Есть и скептики или даже противники нового подхода. Пилоты сельскохозяйственной авиации, например, опасаются столкновений с малозаметными беспилотниками. Эту проблему, вероятно, можно решить установкой на дроны проблесковых огней и трекинговых систем.

Важно совершить грамотный выбор БЛА или предпочесть приобрести услугу на базе БЛА, а не сам БЛА. Если все же речь идет о приобретении БЛА в собственность, следует воспользоваться консультацией специалистов, чтобы не купить, например, дорогой БЛА с большой дальностью полета (в несколько часов), если вам требуется аэросъемка полей площадью например в 20 тыс. га, с чем справятся и модели БЛА со значительно более низкой ценой. Примерная формула для выбора беспилотника такова: средняя скорость БЛА * время полета = дальность полета. Эта величина должна быть чуть больше длине полей хозяйства по максмальному линейному измерению (например, с севера на юг). Конечно, если стоят задачи не только аэросъемки, то выбор может быть иным.

Компании, оказывающие услуги в области сельского хозяйства на базе беспилотников

Прогнозы и статистика

2019

2018

В Калифорнийском университете разрабатывают автоматизированную систему RAPID - комплекс, состоящий из ирригационной системы, разбрызгивателей и беспилотников, которые позволят оценивать потребности растений в поливе.

2017

Активизируется использование летающих дронов для распыления химикалий и т.п. на полях.

Растет разрешение сенсоров, в частности, Sentera выпустила мультиспектральный сенсор Double 4K, работающий в пяти спектральных диапазонах - синем, зеленом, красном, красном граничном (680-730 нм) и близком к ИК (750-1400 нм) диапазонах.

Появляются системы автономного обследования полей с использованием БЛА, автоматически совершающих подзарядку.
2017.07.31 AEROVINCI представила гибкую автономную систему на основе БЛА.

2016

Аналитики PWC оценивают потенциальный размер рынка использования БЛА в сельском хозяйстве впечатляющими $32,4 млрд.

Bank of America Merill Lynch прогнозирует, что сельское хозяйство может представлять для рынка коммерческих беспилотников примерно 80% доходов. Потенциально объем экономической активности только в США в этом сегменте оценивается в $82 млрд в период с 2015 по 2025 годы.

Goldman Sachs прогнозирует, что сельскохозяйственный сектор будет крупнейшим в плане гражданского использования беспилотников в США и вторым по величине сегментом в мире в ближайшие 5 лет.

Исследователи Markets and Markets оценивают потенциал роста рынка сельскохозяйственных беспилотников в 30% в среднем в год вплоть до 2022 года.

Аналитики IDTechEx прогнозируют, что сельское хозяйство станет основным рынком для беспилотников, достигнув $460 млн в 2026 году. Беспилотные телеуправляемые вертолеты опыляют рисовые поля в Японии с начала 1990-х. В 2016 году можно говорить о зрелости данной технологии/отрасли, во всяком случае продажи такой техники в Японии уже вышли на плато. Тем не менее, данный рынок ожидает новый всплеск по мере развития технологий, а также по мере появления на рынке небольших и недорогих летательных устройств для обработки посадок с высокой степенью автономности.

Развитие использования беспилотников в сельском хозяйстве не ограничено решением задач опыления. БЛА используют также для детального картографирования ферм, позволяющего фермерам принимать управленческие решения на основе данных, специфичных для каждой зоны хозяйства. Легкие и недорогие беспилотники могут оснащаться компактными мультиспектральными сенсорами, замеряющими ключевые индикаторы, характеризующие здоровье посевов, уровни засушливости, дефицит азота и так далее.

Развитие данного сегмента вскоре ждет период роста в течение нескольких последовательных лет. Это связано с тем, что снижаются регуляторные барьеры для внедрения БЛА в сельское хозяйство, а также практически собралась воедино экосистема точного земледелия, что означает, что фермеры сегодня могут принимать решения на основе анализа собранной численной информации. Беспилотники, как таковые, всё более становятся "коммодити", и ценность все более сдвигается в сторону провайдеров сбора и аналитической обработки данных.

2015

По расчетам Международной ассоциации беспилотных систем, до 80% будущего коммерческого рынка беспилотников придется на сельскохозяйственные дроны.

Основные направления использования беспилотников в сельском хозяйстве

- аэросъемка угодий с дронов, включая мультиспектральную съемку, которая стала возможна лишь с 2012-2013 года. Мультиспектральная съемка позволяет определять: уровень содержания азота в почве и тканях растения; мониторить состояние и развитие посевов, прогнозировать урожайность; вычислять индекс влажности; индекс вегитации; индекс листовой поверхности и т.п.

- облет полей для контроля работы наемного персонала

- мониторинг полей на предмет выявления попавших на территорию животных (защита от потрав)

- мониторинг нахождения и использования сельскохозяйственной техники, в частности появляется возможность оперативного реагирования на качество работы механизаторов путем мониторинга путей прохождения техники на поле. Контроль качества пропашности.

- выпас скота, поиск отбившихся от стада животных, направление их к стаду

2015.10.23 Самый продвинутый казахский пастух . Использует DJI Inspire I и 5 запасных аккумуляторов для выпаса лошадей и баранов. Недочет - дрон не может передавать звуковые команды, приходится использовать только его "пугающий" эффект.

- выявление заболевших животных в стаде на выпасе с дрона, оборудованного термокамерой и необходимым ПО

- создание электронных карт полей - конечным продуктом должен стать высокоточный ортофотоплан и созданные на его основе векторные карты с выделением на них необходимой заказчику информации

- инвентаризация посевов и полей, установление объективной площади пашни, а также сенокосов, пастбищ, многолетних трав, залежей.

- определение фактической площади сева, недосевов, присевов. Качество и фактическая площадь подготовки паров и зяби, как взошли и перезимовали озимые.

- На какой площади и в какой степени требуется подкормка азотными удобрениями.

- Объективная площадь к уборке в разрезе культур, прогноз урожайности с данной площади.

- Что в действительности представляют собой ваши поля: содержание азота, влаги, засоления, подтопления, заболачивания.

- формирование карт рельефа сельскохозяйственных полей, определение направлений водной эрозии

- определение границ и площадей участков, где выполнялись сельхозработы

- мониторинг внесения посевного материала и всхождения сельскохозяйственных растений, оперативное определение качества всходов и развития посевов в течение периода вегитации с последующим расчетом нормализованного вегетационного индекса (NDVI - Normalized Difference Vegetation Index)

- определение потребности в применении удобрений, в частности, за счет выявления контуров состояния сельскохозяйственных растений на поле, где необходимо внесение удобрений. Это позволяет оптимизировать (сократить) внесение удобрений - сэкомить на удобрениях и на работах по их внесению.

- определение участков засоренности или заболеваний посевов, степени засоренности

- мониторинг всхожести сельскохозяйственных культур

- оценка объема работ и постоянный контроль их выполнения

- посадка семян с беспилотника

- документирование ущерба от стихийных бедствий

- охрана урожая на поле. Беспилотники являются новым инструментом охраны, поскольку благодаря тепловизорам обеспечивают возможность охраны в ночное время, а универсальная нагрузка позволяет использовать их практически круглосуточно.

- прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур

2016.05.16 Для DJI выпустили сенсор мониторинга посевов. Американская компания Sentera, разработчик ПО и аппаратуры для БЛА, на днях представила сенсор Sentera NDVI Single для коптера DJI Phantom 4. Легкий высокоточный сенсор подвешивается на Phantom 4 и позволяет использовать дрон для мониторинга сельхозугодий. Основная камера беспилотника при этом не подвергается каким-либо модификациям и сохраняет полную функциональность. Данные с Sentera NDVI Single дополняют визуальный поток. Сенсор работает с ПО Sentera AgVault Software, позволяющим фермерам получать детализированную информацию о здоровье и состоянии посевов.

- экологический мониторинг сельскохозяйственных земель

Опыление растений

На 2016-2018 год это не более, чем уровень "проверка концепта". Несколько команд в мире изучают механизмы опыления растений пчелами и пытаются воспроизвести опыление с помощью мини- и микро-беспилотников. Пока что используются или готовые БЛА наладонного класса или специально разработанные. В любом случае речь идет о лабораторных экспериментах. БЛА такого размера пока что не автономны, зачастую не имеют бортового ИИ и даже GPS, не защищены от негативных погодных условий, их время работы от аккумулятора слишком мало для тиражирования идеи.

Оценка эффективности использования БЛА в сельском хозяйстве

Примерная оценка стоимости комплекса услуг DaaS (дрон как услуга) для земледельческого хозяйства

2017.02.25 Фермеры будущего переселятся в офисы? Предложение CNH Industrial основано на использовании БЛА DJI Phantom 4 Pro c RGB-камерой и годовой подпиской на ПО DroneDeploy. Услуга позволяет фермерам собирать информацию о состоянии почвы и посевов в режиме реального времени. Система способна обнаруживать вредителей, грибок, проводит количественную оценку посевов (это требуется для оформления страховки), оценивает состояние стада. Полеты БЛА могут проходить в полностью автономном режиме, при этом данные передаются в любую точку мира.

2016.03.13 Французская Delair-Tech получила $14.5 млн инвестиций и теперь попробует свои силы в Европе, в США и Китае . Предложение компании интересно тем, что кроме беспилотника она предлагает также необходимое ПО для анализа данных.

2016.01.25 Как улучшить вино с помощью беспилотника. Дрон PrecisionHawk работает на винограднике.

2015.09.13 Интересную цифру называет основатель компании Drone.ua Валерий Яковенко - наблюдения с дронов в Украине уже охватывают более миллиона гектаров пахотных земель. / segodnya.ua

2015.08 В Японии уже около 10 тыс. роботов и дронов заняты в сельском хозяйстве.

2015.07 Компания Yamaha выпустила более 2400 дронов за последние 20 лет. Большинство из них предназначены для использования в сельском хозяйстве. У японцев их закупает Южная Корея и Австралия, в Yamaha хотят расширить сбыт на Западную Европу.

Технология беспилотников – это феноменальное нововведение, которое постоянно влияет на современное общество, трансформируя нашу жизнь и методы ведения бизнеса.

Кажется, что фермеры встретили появление беспилотников с распростёртыми объятиями, используя эти передовые инструменты для преобразования современного земледелия.

Высокотехнологичные дроны позволяют фермерам и пилотам, которые ими управляют, повышать эффективность некоторых аспектов возделывания сельскохозяйственных культур от контроля над урожаем до высаживания растений, управления животноводческим хозяйством, опрыскивания сельскохозяйственных культур, ирригационного картографирования и др.

Далее мы более подробно рассмотрим рынок сельскохозяйственных беспилотников и способы их применения, а также взглянем на будущее этой отрасли и обсудим шаги, которые вам нужно предпринять, если вы хотите переквалифицироваться в пилота сельскохозяйственных дронов.

АНАЛИЗ РЫНКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ДРОНОВ

Сельскохозяйственные дроны помогают выработать и оптимизировать систему, известную под названием высокоточное земледелие.

Этот подход к возделыванию сельскохозяйственных культур включает наблюдение, измерение и принятие мер на основе информации о состоянии возделываемых культур и скота в режиме реального времени. В этом случае вместо случайных решений, основанных на догадках, современные фермеры получают возможность максимизировать урожайность и оптимизировать структуру управления хозяйством, увеличив объём производства сельскохозяйственных культур.

В последние годы стоимость сельскохозяйственных беспилотников заметно снизилась, что привело к росту спроса и превратило дроны в привлекательный объект инвестирования для фермеров.

Ожидается, что в ближайшие годы рынок сельскохозяйственных беспилотников вырастет более чем на 38%. В связи с ростом численности населения и изменением климата необходимость повышения эффективности сельского хозяйства будет только увеличиваться.

Имеется несколько вариантов использования сельскохозяйственных дронов, например:

Разведка земельных участков и посевов.
Поиск сорняков и точечная обработка растений.
Контроль общего состояния урожая.
Управление животноводческим хозяйством и контроль состояния здоровья.

Дроны оснащены такими системами и функциями, как силовые установки, инфракрасные камеры, система GPS и навигационные системы, программируемые контроллеры и автоматическое планирование полёта. Кроме того, с помощью специального программного обеспечения для обработки данных любая собранная информация может быть сразу же использована для принятия оперативных управленческих решений.

ДРОНЫ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО: СОЮЗ, ЗАКЛЮЧЁННЫЙ НА НЕБЕСАХ

Использование дронов полностью трансформирует методы возделывания сельскохозяйственных культур.

Внедряя технологию БПЛА, фермеры и сельскохозяйственные компании могут повысить урожайность, сэкономить время и найти оптимальные управленческие решения, которые обеспечат им успех в долгосрочной перспективе.

В наши дни фермеры сталкиваются со множеством разных факторов, которые влияют на их благосостояние, включая доступ к водным ресурсам, климатические изменения, ветра, качество почвы, сорняки и насекомых, смену вегетационных периодов и др.

Сельскохозяйственные дроны обеспечивают фермерам доступ к большому количеству данных, которые они могут использовать для поиска оптимальных управленческих решений, повышения урожайности и общей рентабельности.

Дроны можно использовать для сбора данных, касающихся урожайности сельскохозяйственных культур, состояния скота, качества почвы, уровня питательных веществ, прогноза погоды и осадков и др. Впоследствии этими же данными можно оперировать для создания подробных карт и принятия решений, основанных на проверенной информации.

Сельскохозяйственная отрасль не пренебрегает высокотехнологичными инструментами, позволяющими оптимизировать ведение бизнеса. Использование беспилотников в сельском хозяйств – это следующий этап, призванный помочь фермерам и сельскохозяйственным компаниям соответствовать изменчивым требованиям растущего рынка.

СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ДРОНОВ: 6 ИННОВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ

Использование дронов в сельском хозяйстве становится всё более распространённым явлением.

Дроны способны помочь в выполнении трудоёмких и сложных задач при одновременном снижении материальных затрат.

Можно ожидать, что использование беспилотников в сельском хозяйстве будет расти по мере развития отрасли и внедрения новых технологий.

В настоящее время имеется 6 основных способов применения сельскохозяйственных дронов:

1. Анализ грунта и поля

В начале, середине и конце цикла урожая можно использовать беспилотные летательные аппараты для получения полезных данных о составе и качестве грунта. С помощью почвенных карт в формате 3D вы сможете своевременно диагностировать наличие проблем, связанных с составом почвы, уровнем питательных веществ или мёртвыми зонами.

Эта информация может помочь фермерам определить наиболее эффективные схемы посадки и выращивания культур, ухода за почвой и т. д. Текущий мониторинг способен обеспечить оптимальное использование водных ресурсов и поддержание необходимого соотношения питательных веществ в уходе за растениями.

2. Посадка семян

Посадка семян с помощью дронов практикуется сравнительно недавно и ещё не получила широкого распространения, однако некоторые компании ставят эксперименты, высаживая семена растений с помощью беспилотников. По сути, производители экспериментируют со специфическими системами, которые запрограммированы разбрасывать семена в подготовленную почву.

Эта технология помогает минимизировать необходимость в личном присутствии для посадки растений в выбранной местности, что порой становится дорогостоящей и энергозатратной задачей.

Эта та же самая технология беспилотников может быть адаптирована и применена ко многим типам фермерских хозяйств, сокращая время посадки и затраты на оплату труда.

3. Опрыскивание посевов и точечное опрыскивание

Для сохранения богатых урожаев требуется постоянное внесение удобрений и опрыскивание. В прошлом это делалось вручную с помощью транспортных средств или самолёта. Однако эти методы можно назвать неэффективными, обременительными и довольно дорогостоящими.

На основании решения Федерального управления авиации (FAA) дроны можно оборудовать большими резервуарами, которые могут быть заполнены удобрениями, гербицидами или пестицидами. Использование беспилотников для опрыскивания растений намного безопаснее и рентабельнее. Дроны способны функционировать автономно и могут быть запрограммированы для полёта по определённому графику и маршруту.

Например, если на каком-то ограниченном участке был обнаружен грибок, для решения этой проблемы можно использовать беспилотники. Учитывая скорость работы дронов, вы получаете возможность диагностировать и устранить потенциальную угрозу прежде, чем она распространится по всей ферме.

Точечное опрыскивание посевов представлялось невероятно сложной задачей. Если возникали проблемы с сорняками или конкретной культурой, нужно было опрыскивать весь участок.

Это приводило к огромной трате времени и ресурсов, поскольку кому-то надо было обойти пешком весь участок. Прибавьте к этому стоимость пестицидов и ущерб, нанесённый окружающей среде из-за использования химикатов.

Благодаря точечному опрыскиванию с помощью беспилотников решение этой задачи требует гораздо меньше времени и денежных затрат, включая затраты на охрану окружающей среды.

4. Картографирование урожая и геодезические работы

Одним из главных преимуществ использования технологии дронов является простота и эффективность крупномасштабного мониторинга посевов и сельскохозяйственных площадей. В прошлом, чтобы получить крупномасштабное изображение фермы и обнаружить потенциальные проблемы, использовались фотографии, сделанные со спутника или самолёта.

Однако эти фотографии были дорогостоящими и не могли гарантировать такую же степень точности изображения, какую предлагают дроны. В наши дни вы можете делать не только снимки в режиме реального времени, но и хронологически выстроенную анимацию, демонстрирующую рост растений в режиме реального времени.

Благодаря картографированию и проведению геодезических работ с помощью дронов теперь можно принимать технологические решения на основании данных, полученных в режиме реального времени, а не устаревших фотографий или практических соображений.

Благодаря сенсорам, делающим снимки в ближнем инфракрасном спектре (NIR), вы можете определить состояние здоровья растений на основании светопоглощения, моментально составив общее представление о благополучии фермы. Недавно мы взяли интервью у пилота дрона, который воспользовался фотографиями в ближнем инфракрасном спектре, чтобы помочь владельцам виноградника диагностировать состояние своих виноградных лоз.

С помощью сельскохозяйственных дронов вы можете получать такую информацию, как:

Объём урожая и состояние здоровья растений.
Распределение земли в зависимости от типа культуры.
Текущий жизненный цикл культуры.
Подробные карты посевных площадей, сделанных с помощью GPS.

Всё просто: благодаря беспилотникам можно максимально эффективно использовать землю и ресурсы, помогая фермерам находить оптимальные участки для посадки сельскохозяйственных культур.

5. Мониторинг и организация оросительных работ

Орошение – это хлопотное занятие. Если ваши оросительные установки тянутся на много миль, проблем не избежать. Дроны, оснащенные тепловизионными камерами, способны диагностировать проблемы с поливом или участки, на которых наблюдается слишком мало или слишком много влаги.

Благодаря этой информации вы можете создавать максимально эффективные схемы посадок, чтобы улучшить дренажную систему, использовать естественные поверхностные стоки и избежать скопления воды, способного нанести ущерб чувствительным культурам.

Проблемы с водой и системой орошения не только требуют крупных денежных затрат, но и способны уничтожить ваш урожай. С помощью беспилотников эти проблемы будут обнаружены до того, как они смогут вам навредить.

6. Мониторинг скота в режиме реального времени

Некоторые беспилотники оснащены тепловизионными камерами, которые позволяют пилоту одновременно управлять дроном и отслеживать скот. Это позволяет фермерам регулярно контролировать поголовье скота при минимальных затратах времени и рабочей силы.

Оператор беспилотника может быстро проверить стадо, чтобы убедиться в отсутствии раненых или пропавших животных, а также появлении молодняка. Дроны используют для постоянного наблюдения за стадом, которое некогда было дорогостоящим и затратным с точки зрения времени занятием.

Кроме того, фотографии, сделанные с помощью тепловизора, помогают отслеживать хищников, являясь большим подспорьем для владельцев некоторых ферм.

Начни карьеру пилота сельскохозяйственного дрона

Максимизация урожайности, минимизация затрат и создание ферм нового поколения.

Легко понять, почему сельскохозяйственные дроны пользуются такой популярностью. Фермы и сельскохозяйственные предприятия, использующие в своей деятельности беспилотники, быстро вытеснят с рынка тех, кто отказывается от этой возможности.

А это означает, что пилоты сельскохозяйственных дронов превратятся в ключевой актив для этих компаний.

Это звучит как приглашение к освоению увлекательной и перспективной профессии.

Рынок сельскохозяйственных дронов всё ещё находится в зачаточном состоянии. И самым большим фактором, препятствующим его росту, является отсутствие опытных пилотов.

К счастью, если вы читаете эти слова, от превращения в сертифицированного пилота дрона вас отделяет только один клик. Благодаря качественному обучению и искреннему интересу к этой области знаний вы можете повлиять на способы возделывания сельскохозяйственных культур и обеспечить себе работу в прибыльной и многообещающей отрасли.

Как профессиональный пилот сельскохозяйственного дрона вы всегда будете в курсе последних данных о ферме, домашнем скоте и состоянии почв, применяя эту информацию для оперативной оценки сельскохозяйственного производства.

После получения сертификата можно выбрать один из возможных способов достижения успеха в работе с сельскохозяйственными дронами, например:

Работа в качестве консультанта, предлагающего оценку состояния почв и создание карт для оптимизации структуры фермерского хозяйства, основанных на фотографиях, сделанных с помощью тепловизора и обработанных с использованием современного программного обеспечения.
Создание автоматизированных систем беспилотных летательных аппаратов для действующих ферм, обеспечивающих посадку, опрыскивание и регулярное управление сельскохозяйственными культурами.
Контрактная работа, включающая регулярный мониторинг урожая, опрыскивание и детальный анализ для максимизации урожайности.
Работа на фермах крупных сельскохозяйственных компаний, которым нужен опытный пилот сельскохозяйственных дронов.
Создание подробных карт газонов и других объектов землепользования, находящихся на открытом воздухе.
Проведение углублённых исследований, посвящённых выживаемости и жизнеспособности диких растений и сельскохозяйственных культур в различных погодных и климатических условиях.

Будьте уверены, что в будущем количество рабочих мест, видов контрактов и работ с использованием дронов, а также перспективных возможностей развития бизнеса будет продолжать увеличиваться по мере того, как беспилотники будут набирать популярность.

Сельскохозяйственные дроны значительно увеличивают эффективность систем точно земледелия, позволяя вести наблюдение за полями и проводить своевременный анализ выращиваемых культур.

Такой подход даёт точные данные о состоянии культур на всём поле в режиме реального времени. С помощью дронов ведут наблюдение за растениями с момента их посадки и до сбора урожая. При таком подходе исключается принятие решений по обработке полей, основанных на догадках и предположениях. Они позволяют точно определить область поражения и при необходимости точечно её обработать.

Их стоимость существенно снизилась за последние годы, а надежность и функционал сильно увеличились. Что сделало их достаточно выгодным приобретением для аграриев и фермеров. Если в 2010 году один дрон стоил 10 — 30 тысяч долларов, то сейчас его можно приобрести за 1-3 тысячи.
В будущем ожидается сильный рост спроса на беспилотники в сельском хозяйстве.

Далее рассмотрим способы их применения в сельском хозяйстве более подробно и какие преимущества это даёт.

Как их можно использовать:

Разведка и анализ полей и посевов.
Детальный анализ полей, обработка конкретных участков и выявление сорняков.
Анализ состояний культур.
Наблюдение за животными на ферме.

Они могут быть оснащены системами GPS/ГЛОНАСС, автоматической системой планирования полёта, инфракрасной камерой. Используя специальное программное обеспечение можно получать данные в режиме реального времени и сразу же принимать управленческие решения.

ДРОНЫ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Используя квадрокоптеры , аграрии и фермеры повышают урожай, экономят время и находят самые эффективные решения по обработке полей, которые обеспечивают высокий урожай.

Беспилотники открывают фермерам большой объём данных об их полях, которые используются с целью повышения урожайности и прибыли. Данные собирают информацию о качестве почвы, количестве питательных веществ, состоянии растений, степени поражения грибками и прочими болезнями.

Камера показывает места поражение культур

Фермеры всегда сталкиваются с большим количеством разных проблем, которые сильно влияют на качество и количество урожая, влияя на прибыль. Всё это подталкивает фермеров к использованию высокотехнологичной современной техники, способной быстро собрать информацию о проблеме, чтобы оперативно принять решение.

Сельскохозяйственная отрасль активно использует высокотехнологичные инструменты: курсоуказатели , системы контроля расхода рабочей жидкости, агронавигационные комплексы. Дроны в сельском хозяйстве – следующая стадия развития систем контроля земледелия.

Виды дронов

Коптерные беспилотники – оснащаются различным количеством винтов, что позволяет вести точечную съёмку с одного места, исследуя небольшой участок земли, делать трёхмерное моделирование и опрыскивание. У них простая конструкция, ремонтопригодность, надёжность и стабильность полёта. Недостатки: ограниченное время, низкая скорость и радиус полёта.

Mandarin Agro Сельскохозяйственный дрон для контроля за посевами

Летающее крыло (самолётный тип) – это самый подходящий вариант для мониторинга больших полей. У этого беспилотника высокие аэродинамические показатели, которые позволяют существенно снизить энергозатраты и увеличить время полёта. Однако из-за особенностей конструкции беспилотник не может зависать над определённым участком и должен всё время двигаться.

Они могут быть оснащены электрическим или бензиновым двигателем.

Электрические беспилотники очень дешевы в эксплуатации, но требуют постоянных зарядок батарей, что сильно замедляет их использование. Обычно берут несколько дополнительных батарей, которые заряжаются пока дрон летает.

Для чего нужны дроны в сельском хозяйстве:

1. Анализ почвы и поля

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) предоставляют данные о качестве почвы и её состоянии. Они составляют карту почв в 3D формате. Это позволяет провести диагностику проблем, связных с уровнем питательных веществ и составом почвы, выявив мёртвые зоны.

Используя карты, можно определить самые эффективные схемы ухода за почвой, посадкой и выращивания культур. Постоянный мониторинг полей обеспечивает рациональное использование воды и контроль питательных веществ в грунте.

2. Посадка культур

В последнее время производители дронов стали осваивать не только наблюдение и обработку поля, но и посадку семян. Такой метод появился совсем недавно и находится пока еще в стадии доработки.
Используя специально запрограммированные БПЛА, компании экспериментируют с высаживанием семян, изучая затраты и эффективность данного метода.

Для посадки семян используется небольшой аппарат, способный поднимать 25 килограмм семян, гербицидов или удобрений. Он позволяет снизить количество времени при личном присутствии при посадке растений. Такая технология адаптируется ко многим типам фермерских хозяйств, снижая затраты в зарплатном фонде и на топливо.

3. Опрыскивание полей

Чтобы обеспечить хороший урожай, необходимо постоянно вносить удобрения, и делать опрыскивания. Сейчас обработка производится с помощью транспорта, которые дороги в обслуживании и потребляют много топлива.
Использование дронов для опрыскивания только появившихся очагов заражения намного безопаснее и рентабельнее. Дроны способны работать автономно и программируются на полёты по графику и заданному маршруту.

К примеру, вы обнаружили грибок на небольшом участке поля. Вам нужно будет готовить трактор, опрыскиватель и рабочий раствор для обработки небольшого участка, что приводит к потери времени и ресурсов. Используя дроны, можно быстро и эффективно обработать нужный участок. И после этого не нужно будет заниматься промывкой большого опрыскивателя.

4. Орошение

Орошение – очень сложный процесс. Оросительные установки могут тянуться на много километров. С помощью дронов, оснащённых тепловизионными камерами, вы сможете определить проблемы с поливом, где будет излишек, а где недостаток влаги.

5. Мониторинг полей

Простота, скорость и эффективность – главные преимущества дронов при крупномасштабном анализе посевов. Можно использовать снимки с самолётов, вертолётов или спутников, но это очень дорого и не оперативно, а также не гарантирую достаточное качество фотографий.

С его помощью можно в любой момент провести мониторинг поля, если позволяет погода. Снимки можно получать в режиме реального времени и выстроить хронологию жизни поля, показывающую рост растений.
Используя сенсоры, создающие фотографии в ближнем инфракрасном спектре (NIR), можно оценить здоровье культур на основании светопоглощения , что позволит комплексно оценить благополучие фермы.

Дроны дают следующую информацию:
• Здоровье культур.
• Распределить поля под конкретные культуры.
• Текущий жизненный цикл культуры.
• Картографирование площадей с помощью GPS/ГЛОНАСС.

В заключении предлагаем вам посмотреть видео, где подробно рассказано о преимуществах дронов.

Преимущества применения БПЛА

По мнению зарубежных специалистов, дроны являются более универсальным и эффективным инструментом для получения данных о состоянии посевов возделываемых культур по сравнению с информацией, полученной со спутниковых снимков. Они позволяют в режиме реального времени следить за важнейшими показателями состояния посевов, что позволяет сельскохозяйственным производителям принимать своевременные решения.

Датчики позволяют существенно расширить функционал беспилотника. В зависимости от характеристик датчиков дорны позволяют собирать такую информацию, как вегетационные индексы сельскохозяйственных культур, которые характеризуют здоровье растений в зависимости от степени отражения и поглощения различных по длине световых волн; количество культурных растений на единице площади поля и их высоту; влажность и температуру почвы.

Также датчики позволяют создавать трехмерные гиперспектральные, топографические, тепловые карты полей и карты однородности участков, карты для оценки биомассы, болезней растений, а также картирование поглощения растениями питательных веществ и устойчивости к гербицидам.

Помимо составления различных карт полей беспилотники могут использоваться для мониторинга за технологическими операциями в животноводстве, контроля стада и определения точек водопоя, для осуществления внесения пестицидов, для оценки уровня засухи, что способствует проектированию ирригационных систем. Также дроны позволяют распознавать деревья и использоваться в садоводстве.

Специалист из Австралии Лахлан Фини считает, что беспилотники не являются заменой спутниковых снимков, однако прекрасно их дополняют и позволяют получать пространственные данные высокого разрешения, что особенно актуально при возделывании сельскохозяйственных культур, требующих существенных затрат на посев, уход и уборку. Также специалист считает, что беспилотник является прекрасным средством для фермера, позволяющим в режиме реального времени контролировать состояние производства и оперативно принимать решения.

Однако для эффективного управления данными необходимо следить за обновлением программного обеспечения, не забывать об инструментах для обработки, хранения и анализа собранных данных.

Согласно сложившейся мировой практике, осуществлять сбор информации без лицензирования можно только на базе собственного хозяйства. В случаях, если БПЛА используется в коммерческих целях, необходимо приобретать лицензию. Кроме того, лицензирование требуется при эксплуатации дронов массой свыше 25 кг.

Специалист из Австралии отмечает, что даже в случаях, когда нет необходимости в приобретении лицензии, необходимо предварительно получить авиационный справочный номер в Управлении безопасности гражданской авиации, которое необходимо информировать о месте и целях предполагаемых полетов. После получения авиационного номера предоставляется возможность в течение двух лет использовать дрон в определенном месте для решения поставленных задач. В случае приобретения нового БПЛА или смене места проведения мониторинга необходимо заново обращаться в Управление безопасности гражданской авиации. Аналогичная процедура, возможно с некоторыми особенностями, применяется и в других развитых странах.

Для повышения профессионализма производителей сельскохозяйственной продукции в настоящее время получают распространение аккредитованные организации для обучения специалистов на местах базовым знаниям по удаленному управлению летательными аппаратами. Одной из таких организаций является Институт технологии дронов . Представитель данной организации, доктор Джоэл Спенсер считает, что даже для летательных аппаратов весом менее 2 кг необходимо ввести обязательное лицензирование. Такой подход позволяет повысить статус организации, которая эксплуатирует беспилотники и лицензированием подчеркивает свое серьезное отношение к вопросу профессионализма и безопасности управления БПЛА.

Вопросы безопасной эксплуатации дронов являются очень актуальными. Порой фермеры даже не задумываются о сложности и опасности при внесении пестицидов с использованием дронов на полях с неровным рельефом и большими склонами. Для внесения химических средств защиты растений на подобных участках необходимо использовать специализированный беспилотник Agras MG-1 от компании DJI. Этот аппарат может перемещать до 10 кг рабочего раствора пестицидов и способен обработать площадь до 6000 м² за 10 минут.

По мнению Лахлана Фини, специалиста по использованию дронов в сельскохозяйственном производстве, модель Agras MG-1 является одним из лучших дронов для аграриев. Данный беспилотник позволяет изучать недоступные для движения на машине полевые участки. По его словам, именно дроны позволяют собирать точные данные непосредственно для вашего фермерского хозяйства.

Также Лахлан Фини отмечает положительную тенденцию разработки приложений для управления БПЛА на базе распространенных операционных систем. Такой тренд будет способствовать быстрому обучению пользователей и повышению их профессионализма.

Недостатки применения БПЛА

1. Зависимость от погодных условий

Очевидным недостатком дронов является их зависимость от метеорологических условий. В ветреную погоду управление аппаратом весьма затруднено, вследствие чего качество собранных данных или сделанных изображений будет низким и непременно потребует последующей обработки и анализа.

Однако не следует забывать, что неблагоприятные погодные условия являются нормой некоторых регионов. В таком случае необходимо выбирать дрон, устойчивый к порывам ветра и другим факторам. При работе в подобных условиях нужно стремиться выбирать для анализа наиболее безветренные дни с небольшой облачностью и стремиться к предотвращению попадания тени на изображения, созданные БПЛА.

2. Зависимость от скорости Интернета

Нужно всегда учитывать тот факт, что на базовом уровне большинство дронов использует для позиционирования и других функций интерактивные сервисы, например, Google Maps. Таким образом, использование дронов в Западной Европе или Северной Америке с высокой интенсивностью покрытия позволит осуществлять эффективную работу, а вот если использовать беспилотник для решения подобных задач в российской глубинке, результат будет оставлять желать лучшего.

Читайте также: