Беспилотные летательные аппараты давно перестали быть диковинкой. Однако теперь благодаря крупным инвестициям и новым подходам к нормативно-правовому регулированию их использования дроны получили еще один шанс доказать свою эффективность. Дроны в сельском хозяйстве – одно из самых перспективных направлений с постоянно растущим спросом и потенциалом. В интересах аграрного сектора постоянно создаются и совершенствуются как летательные аппараты, так и ПО, позволяющее в сжатые сроки собирать и обрабатывать полученные данные.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), также известные как дроны, используются в коммерческих целях с начала 1980-х гг. Но сегодня практика применения дронов в различных отраслях набирает популярность благодаря крупным инвестициям и новым подходам к нормативно-правовому регулированию работы с беспилотниками. В ответ на стремительно развивающиеся технологии компании и производства создают новые бизнес-концепции и модели работы с БПЛА.
Согласно результатам анализа, проведенного компанией PwC, совокупная стоимость решений, основанных на использовании дронов в различных отраслях промышленности, превышает 127 млрд. долл. Наибольшей популярностью дроны пользуются в сельском хозяйстве, где они обладают потенциалом для решения важных задач. Ожидается, что к 2050 г. мировое население достигнет 9 млрд. человек, благодаря чему потребление продуктов питания вырастет на 70%. Кроме того, растет частота возникновения экстремальных погодных явлений, которые оказывают негативное влияние на производительность.
Фермерам необходимы инновационные стратегии производства продуктов питания, повышения урожайности и соблюдения правил экологической безопасности. Дроны способны сыграть немаловажную роль в достижении этой цели наряду с постоянным сотрудничеством между правительствами, лидерами в области технологий и промышленными предприятиями.
6 способов использования дронов в сельском хозяйстве
Технология беспилотников предлагает сельскому хозяйству новые технические возможности благодаря планированию и стратегии, основанной на сборе и обработке информации в режиме реального времени. Компания PwC оценивает рынок технологий, основанных на применении дронов в сельском хозяйстве, в 32,4 млрд. долларов. Давайте рассмотрим шесть вариантов использования беспилотных летательных аппаратов на протяжении всего цикла выращивания урожая:
1. Анализ почвы и полей. Дроны приносят пользу на начальном этапе цикла выращивания урожая. Они создают подробные 3D-карты для раннего анализа почвы, который необходим при подготовке схем посадки семян. После завершения посевных работ анализ почвы, осуществляемый с помощью дронов, позволяет получать данные, необходимые для орошения и внесения азотных удобрений.
2. Посев. Новые компании разрабатывают системы посева семян с помощью дронов, благодаря которым производительность увеличивается на 75%, а затраты уменьшаются на 85%. Дроны сбрасывают стручки с семенами и питательные вещества в почву, заранее обеспечивая растения необходимыми питательными веществами.
3. Опрыскивание сельскохозяйственных культур. Оборудование для измерения расстояния с помощью ультразвуковых волн и лазеров наподобие того, что используется в технологии измерения расстояний LiDAR, позволяет дрону регулировать высоту полета в зависимости от рельефа и географического положения, избегая столкновений с препятствиями. Дроны могут сканировать поверхность земли и распылять необходимое количество жидкости, регулируя высоту полета, таким образом равномерно опрыскивая культуры в режиме реального времени. Результат: рост эффективности при одновременном снижении количества химикатов, попадающих в грунтовые воды. По оценкам экспертов, дроны опрыскивают урожай в 5 раз быстрее по сравнению с традиционной техникой.
4. Наблюдение за посевами. Большая площадь полей и низкая эффективность наблюдения за посевами остаются главной проблемой для фермеров. Эта задача усложняется из-за непредсказуемых погодных условий, которые увеличивают риски и затраты на техобслуживание в полевых условиях. В прошлом оптимальным решением были снимки, полученные с помощью спутника. Однако у этой системы были свои недостатки. Съемку нужно было заказывать заранее, она проводилась только один раз в день, и итоговые снимки часто оказывались неточными. Кроме того, эта услуга стоила недешево, а качество изображений в некоторые дни сильно хромало. Сегодня динамическая съемка способна продемонстрировать все этапы развития урожая и своевременно выявить снижение производительности, чтобы скорректировать процесс управления урожаем.
5. Орошение. Дроны, оснащенные гиперспектральными, мультиспектральными или тепловыми датчиками, выявляют участки поля с низким уровнем содержания влаги или питательных веществ. Во время созревания урожая дроны помогают рассчитать вегетационный индекс, который определяет относительную плотность и качество урожая, а также тепловую сигнатуру, количество энергии или тепла, выделяемого растениями.
6. Оценка здоровья. Очень важно проводить оценку здоровья сельскохозяйственных культур и выявлять бактериальные или грибковые инфекции, поражающие деревья. Сканируя урожай с помощью видимого или ближнего инфракрасного излучения, беспилотники определяют растения, которые отражают свет в зеленом и красном диапазоне. На основе этих данных создаются мультиспектральные изображения, благодаря которым можно отслеживать изменения в здоровье растений. Своевременная помощь способна спасти целый сад. Кроме того, ранняя диагностика заболеваний позволяет фермерам применять и контролировать использование лекарственных средств. Это помогает растениям бороться с болезнями и неурожаем. Кроме того, во втором случае фермер может подробно задокументировать понесенные им убытки для обращения в страховую компанию.
Что дальше?
Ожидается, что в будущем сельское хозяйство задействует целый флот или серию автономных беспилотников, которые будут наблюдать за ростом урожая, а также гибриды наземных и воздушных дронов для сбора данных и выполнения других задач.
Что же мешает активному использованию дронов в сельском хозяйстве? Помимо проблем, которые наблюдаются и в других отраслях (вопросы безопасности, конфиденциальности и страхового покрытия), главным препятствием для активного внедрения дронов в сельское хозяйство является тип и качество собираемой ими информации. Для решения этого вопроса необходимы усовершенствованные датчики и камеры, а также новые модели дронов с высокой степенью автоматизации, для управления которыми достаточно минимального инструктажа.
