Актуальный гид по дронам. Часть 3
Дроны для сельского хозяйства — одно из самых развитых и перспективных направлений как для производителей, так и для потребителей. Сегодня эту нишу осваивают во многих российских регионах, а спрос на коммерческие услуги с БПЛА стремительно растет. Сегодня мы подготовили третий актуальный гид по сельскохозяйственным дронам DJI, актуальным на 2022 год. Ну и по секрету скажем, что будущий год принесет нам поистине новые радости с выпуском новинок в коммерческом сегменте.
Итак, сельскохозяйственные БПЛА. Это целое уникальное направление и огромный шаг в развитии отрасли. Беспилотники используют в точном земледелии и оптимизации управления посевами, для распыления удобрений, борьбы с сорняками, для подсчета скота и планирования хозяйства. Использование дронов позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы, повысить качество и количество урожая и оптимизировать рабочие процессы. Теперь уже не секрет, что когда дистанционно пилотируемые авиационные системы, или дроны, впервые возникли на рынке, считалось, что их применение в аграрном секторе не принесет результатов или в основном ограничится использованием сторонними компаниями по оказанию услуг для сельского хозяйства. На деле же сегодня дроны приобретают как фермеры и сельскохозяйственники, так и новички в отрасли, которые понимают, что направление будет развиваться и дальше, а спрос на фермерские продукты будет неуклонно расти.
Что предлагают БПЛА?
Предварительный анализ полей и планирование работ
являются неотъемлемыми процедурами перед основными работами по обработке посевов, внесения средств защиты или удобрений. В первую очередь проводится сверхточная съемка территорий с использованием RTK технологий, которые используют для повышения точности определения местоположения. В дронах эта технология позволяет достигать абсолютной точности до сантиметров.
В общем же это сводится к единому направлению: сбор данных и точное земледелие. И одним из ключевых факторов в этом является технология дистанционного зондирования. В ходе мероприятий по сканированию полей специалисты могут выявлять общее состояние территорий, количества тепла, выделяемого территорией, оценивать текущее состояние посевов и рост, проводить работы по картографированию местности.
Точная обработка урожая
была впервые замечена и высоко оценена фермерами из Японии, которые сегодня являются лидерами в использовании промышленных БПЛА в отрасли. Современные же модели дронов позволяют переносить до 40 килограмм жидких или твердых частиц для распыления растений и посевов. Специализированное оборудование может заменять дорогостоящее наземное оборудование или пилотируемые суда, которые к тому же менее эффективны из-за невозможности летать в непосредственной близости, низко над посевами. Кроме того, техника заменяет более кропотливый и тяжелый человеческий труд, который также требует особого внимания к деталям.
Работая в паре дрон, обрабатывающий культуры, и дрон-разведчик составляются NDVI и RGB карты, на основе который аграрий может определить необходимое количество (дозу) удобрений на определенных участках и их вид. Данные попадают на пульт управления основного дрона, который выстраивает полный маршрут, облетает его равномерно, регулируя только подачу удобрений в зависимости от участка.
“Учитывая реальный опыт применения БПЛА в сельском хозяйстве, потери от использования наземной техники на сельскохозяйственных площадях составляют от 3 до 12% от затрат на вспашку, удобрение и посевы. Наземная техника может наносить вмятины, задевать растения и стебли, не точно опрыскивать посевы, тем самым снижая эффективность ее использования и повышая затраты на обновление культур и проведение повторных работ. Нельзя беспрекословно утверждать, что беспилотная авиация стопроцентно заменяет классические методы обработки урожая или внесения удобрений с помощью малой авиации, особенно когда речь идет об огромных территориях, которые необходимо обработать за конкретные сроки. Но если говорить о точечной обработке земель со сложным контуром, прихотливыми культурами, вкраплениями кустарников, то тут дроны незаменимы”, – уверен Глеб Бондарик, представитель Белорусской федерации беспилотной авиации и системного интегратора беспилотных решений Copter.by.
Что же касается непосредственно опрыскивания, то и здесь преимущество у беспилотных летательных аппаратов. Пилотируемая авиационная техника, как правило, работает на высоте 15 – 20 метров над обрабатываемой поверхностью. Наземная техника — на расстоянии от полуметра до метра. Дрон может стабильно держать наиболее эффективную рабочую высоту над полями — 1,5 – 3 метра, при необходимости подниматься до 15 или 30 метров. Кроме того, с помощью пилотируемой авиации обработка осуществляется с малым диаметров капли. С большой высоты это неэффективно: раствор не долетает до нужного места, испаряясь по ходу. В случае использования наземной авиации значительно возрастает количество расходного материала, а значит и затраты на него.
У дронов распыление происходит за счет так называемого обратного опрыскивания. Во-первых, чем ближе к объекту находится устройство, тем эффективнее происходит распыление. Во-вторых, форсунки располагаются таким образом, что капли попадают более точно. А поскольку речь идет об обработке земли, то за счет вращения лопастей и поднимаемого ветра листва поднимается вверх, в то время наносятся удобрения, почти не затрагивая листву, а попадая непосредственно в землю.
Современные модели беспилотных летательных аппаратов позволяют вносить не только жидкие удобрения, но и сухие, а также распределять семена, поливать и орошать культуры.
БПЛА используют также
- для контроля и управления животноводством;
- контурного картирования
- оценки увлажненности почв;
- оценки здоровья растений;
- выявления проблемных участков, вредителей и сорняков;
- оценки ущерба, нанесенного вредителями;
- анализа роста урожая и урожайности;
- прогноз урожайности.
Какие дроны актуальны в 2022 году?
DJI Agras T16
Выход DJI Agras T16 в свое время ознаменовал прорыв в сельскохозяйственной отрасли. Будучи преемником известного Agras MG, эта модель стала более мощной, оптимизированной для задач аграрного сектора. Промышленный беспилотник оснащен баком на 16 литров, радиус опрыскивания составляет 6,5 метров с максимальной скоростью обработки 4,8 л/мин. По оценкам, дрон способен обрабатывать до 10 га за 1 час. Для сравнения, наземная техника справится с этой задачей минимум за 4 часа. Сюда же стоит отнести оснащение T16 системой “умного” распыления с измерением расхода жидкости, который точно следит за за процессом, контролируя расход.
За безопасность полета и использования дрона полностью отвечают встроенные системы устройства. Защита по классу IP67 означает надежную защиту компонентов от воды и пыли. Батарея и бак для жидкости защищены дополнительно, их также можно заменить во время выполнения миссий. В основе Agras T16 имеет запасные дублирующие системы блока IMU и барометры, которые позволят устройству безопасно вернуться на место взлета в случае аварийной ситуации или выхода из строя одного из компонентов. Для ориентации в пространстве дон использует радары и датчики обнаружения и облета препятствий с углом обзора 100°. Удаленное управление до трех километров возможно благодаря встроенной системе OcuSync 2.0, а непосредственно следить за ходом выполнения работ и обстановки вокруг можно с помощью картинки, передаваемой с широкоугольной камеры на борту беспилотника. В темное время суток работу поддерживают встроенные мощные прожекторы.
DJI Agras T30
Совершенная модель промышленного дрона, наравне с Agras T16 и T20, предлагает уникальные возможности по обработке сельскохозяйственных площадей. Модель обладает серией преимуществ, такие как маневренность на небольших пространствах, точечная работа по обработке территорий малыми дозировками и обработка без контакта с почвой. Agras T30 оснащен баком на 30 литров для жидких и сухих удобрений и корма и может переносить грузы массой до 40 кг, что означает, его можно использовать для транспортировки малообъемного оборудования и полезной нагрузки.
Благодаря продвинутым техническим решениям беспилотник в 100 раз превосходит человеческий труд. Он обрабатывает до 16 га в час и может работать как днем, так и ночью. За точность, равномерность опрыскивания и непрерывный расчет оставшегося количества удобрения, кормов, посевов отвечает двухканальный электромагнитный расходомер со встроенной системой определения и анализа рельефа. За визуальный контроль процессов отвечают две встроенные FPV камеры сзади и спереди и лидарный датчик всенаправленного видения.
Четыре встроенных прожектора поддерживают круглосуточную работу, а сверхточный датчик позиционирования RTK-GPS отвечает за автоматизированный полет. Беспилотный летательный аппарат оснащен степенью защиты по стандарту IP67 от проникновения пыли, мелких частиц и прямого попадания воды, что позволяет использовать его в плохую погоду, а чистка от грязи возможна прямым поливом из шланга.
DJI T30 оснащен новыми интеллектуальными режимами, в том числе траектории полета, которые позволяют выстраивать миссии для определенного вида деятельности. Учитываются расход запаса жидкости, уровень заряда батареи, состояние беспилотника и внешние факторы. Информация в режиме реального времени поступает на пульт управления, после чего оператор принимает решение о выполнении дальнейших работ. Пульт управления оснащен 5,5-дюймовым экраном, поддерживает Wi-Fi и Bluetooth, работает до 4 часов без подзарядки и поддерживает связь с дронами на расстоянии до 7 км. Также есть режим управления несколькими дронами Multi-Aircraft на одном пульте дистанционного управления.
DJI Phantom 4 Multispectral
Это универсальная коммерческая платформа стала первой в мире, оснащенной мультиспектральной камерой для точного выполнения сельскохозяйственных задач. Беспилотник объединяет в себе все возможности, технические характеристики, отвечающие требования “умного” и “точного” земледелия. Это компактное решение весит всего 1,5 килограмма, время полета достигает полноценных 27 минут, дрон оснащен встроенным RTK-приемником и многозональной камерой с 6-ю каналами съемки. Технология передачи видеосигнала OcuSync предлагает дальность полета до 7 километров.
Что представляет собой мультиспектральная камера и зачем она нужна?
Другими словами, многозональная камера отвечает за передачу расширенного электромагнитного спектра, кроме того, что мы видим невооруженным взглядом. В контексте сельского хозяйства, наиболее значимыми являются диапазоны RedEdge (красный), и NIR (Near-Infrared, ближний инфракрасный). В камере Phantom 4 Multispectral предусмотрено сразу 6 каналов съемки, необходимых для выполнения аграрных задач. Это синий (450 нм), зеленый (560 нм), красный (650 нм), RedEdge (красный, 730 нм), NIR (ближний инфракрасный, 840 нм), а также RGB-камера для быстрого создания ортофотопланов.
По результатам съемки пользователи получают специализированные снимки, отражающие внутреннее состояние растений, посевов и почвы, то есть их здоровое или нездоровое состояния. Это позволяет проводить эффективный мониторинг состояния земли и посевов, чтобы вовремя принимать решения о внесении удобрений, лечении растений, орошении и обработке почвы, прогнозирования будущих объемов урожая. Мультиспектральную съемку, кроме того, используют в области страхования, биологии, экологии, лесного хозяйства и археологии. То есть по большей части тогда, когда речь об анализе структуры земли, хозяйств, земледелия и растениеводства.
Преимущества DJI P4M неоспоримы. Кроме мощных возможностей мультиспектральной съемки, двух камер по 2 Мп с глобальным затвором для точной фотосъемки полета, платформа оснащена технологией трансмиссии OcuSync с дальностью передачи видеосигнала 7 километров и полетом до 27 минут. Модуль RTK позволяет значительно повысить точность измерений и предоставить пользователю намного более надежные данные. А кроме того, беспилотник является мобильным, компактным решением, удобным к транспортировке и использовании на местах.
Интуитивно понятное и простое приложение DJI Assistant специально для дронов Phantom 4 позволяет надежно и удобно управлять беспилотной системой. А кроме того, для полноценной работы, планирования миссий, получения и обработки информации имеется специальное приложение DJI Terra, предназначенного для сбора и обработки исходных фото- и видеоданных, создания 3D-моделей и построения ортофотопланов в режиме реального времени. Высокая производительность DJI P4M (до 20 полетов за день, или обработки до десятков гектар), а также возможность для одной бригады использовать несколько дронов, работающих каждый в автономном режиме, позволяют оперативно обслуживать более 1000 га сельхозугодий в сутки.
DJI Phantom 4 RTK
Об этой платформе мы писали ранее во второй части актуального гида. И хотя этот дрон позиционирован как беспилотник для геодезических работ, изысканий, инспекций и картографии, он крайне полезен и для выполнения сельскохозяйственных работ. Огромное преимущество — наличие RTK модуля для точных измерений и позиционирования. Беспилотник позволяет высоко и точно оценивать рельеф, что особенно важно при запуске работ по выбору посевных площадей. Также с помощью дрона можно строить 3D-модели полей и объектов, маршруты и сканировать местность для будущих изучений и анализа участков наиболее перспективных с точки зрения посевов и урожайности.
Во многом развитие беспилотных систем для сельского хозяйства зависит от четкого понимания экономики, себестоимости продукции, затрат в купе на электричество, содержание техники, обслуживание, человеческого труда и обучения персонала. Полностью заменить и вытеснить с рынка человеческий труд или наземное оборудование беспилотные летательные аппараты не смогут, но это и ни к чему. Ведь в первую очередь они призваны дополнить, разгрузить сферу, позволить сельскому хозяйству развиваться быстро и правильно, реализуя сложные задачи и дополняя сферу возможностями будущего.
Еще больше новостей и полезной информации вы найдете на наших страницах в социальных сетях:
