Выбор дрона для точного земледелия: возможности и идеи

03.09.2018

Аграрный сектор - важная составляющая суверенитета страны, национальной безопасности, а в ряде случаев - экспорта и благосостояния народа. Сегодня эта область нуждается во внедрении высоких технологий: роботизация, дронизация и “точное земледелие” способны существенно увеличить производительность, сократить потребность в сезонных рабочих и минимизировать издержки фермеров.

Источник изображения: dronebelow.com.

 

Летающие беспилотники предоставляют фермерам данные о размерах полей, состоянии посевов и всходов, точной потребности растений в поливе, удобрениях и химикатах. Роботизация становится отправной точкой при развитии отдельных хозяйств и вполне может стать драйвером сельскохозяйственной революции.

Основное назначение сельскохозяйственных БЛА - сбор больших объемов данных, которые, впоследствии, обрабатываются специализированными системами и служат для поддержки принятия решений фермеров.

В настоящее время для анализа состояния посевов часто используется показатель NDVI - нормализованный относительный индекс растительности, вычисляемый по сумме и разности отражений в красном и ближнем инфракрасном диапазоне. Индекс изменяется на протяжении всего цикла выращивания растений: возрастает в начале сезона, нормализуется в период цветения и постепенно снижается во время созревания. Так, например, в том случае, если NDVI оказывается ниже нормы в фазу колошения, можно предположить существенное сокращение будущего урожая.

Зачастую фермеры обращаются к показателю NDRE - нормализованному разностному Red Edge индексу. NDRE демонстрирует фотосинтетическую активность растительного покрова и используется для оценки концентрации азота в листве с использованием ближнего инфракрасного и крайнего красного спектральных каналов.

Ключевые разновидности дронов - аппараты с фиксированным крылом, беспилотники вертолетного типа и мультикоптеры. Системы “самолетного типа” приходят на смену пилотируемой авиации и спутников, в то время как вертолеты и коптеры способны перемещаться на низких высотах. Такие аппараты не только осматривают посевы, но, в ряде случаев, проводят опрыскивание и полив.

Исследователь из Астраханского государственного университета А.В.Кошкаров выделил следующие основные БЛА, используемые для сельскохозяйственной деятельности:

 

DJI Matrice 100

Источник изображения: dji.com

Многие дилерские компании реализуют профессиональную платформу DJI Matrice 100 вместе с подпиской на специальное сельскохозяйственное ПО, дополнительными батареями, мультиспектральными камерами и тепловизорами. Подобный комплект обходится фермерам примерно в $8 тысяч.

В ноябре 2017 года в аграрном секторе Китая уже “трудоустроились” свыше 11 тыс. дронов, 7.5 тыс. - октокоптеры серии Agras MG, несущие на борту распылители и баки с химикатами.

 

BirdsEyeView FireFLY6 Pro

Источник изображения: birdseyeview.aero

 

Гибрид BirdsEyeView FireFLY6 Pro предназначен для промышленной аэрофотосъемки и картографирования. Аппарат способен взлетать и садиться вертикально, в горизонтальной плоскости летает “по-самолетному”. Может неподвижно зависать в воздухе и двигаться “задним ходом”.

За один полет дрон способен охватить до 2.42 квадратных километров. Вес полезной нагрузки - до 0.7 кг, время в воздухе - порядка 1 часа.

По данным от 2016 года, устройство в базовой комплектации обходилось в $6 тыс. - “обвес” и прочие фичи приходилось покупать отдельно.

 

AgBot

Источник изображения: droneusainc.com 

 

Время полета дрон - от 26 минут, предельная скорость - порядка 61.7 км/ч, дальность действия - порядка 26.7 км.

 

Honeycomb AgDrone 

Источник изображения: honeycombcorp.com

 

Аппарат с фиксированным крылом, способный обследовать до 3.47 квадратных километров в час. Стартует с руки и разгоняется до 82 км/ч, оставаясь в воздухе около часа.

Охват за вылет - 344 га/час, разрешение - 2,5 см/пиксель, высота полета - порядка 130 м. Хорошо “дружит” с другими высокотехнологичными сельскохозяйственными системами и не разбивается при падении.

Обойдется “игрушка” как минимум в $10 тысяч.

 

Trimble UX5 Multispectral UAV

Источник изображения: korecgroup.com

За один полет аппарат охватывает до 73 га. Разгоняется до 60 км/ч. Способен формировать цифровую модель поверхности и “собирать” ортомозаику.

 

eBee SQ, senseFly Ag 360 

Источник изображения: sensefly.com

Аппарат eBee SQ охватывает до 200 га за 55 минут и до 1200 га за день работы (за один вылет можно произвести аэрофотосъемку нескольких полей). Высота полета - 120 метров, разрешение - 12 см/пиксель.

Швейцарские дроны приобрели заслуженную любовь американских фермеров за возможность быстрого охвата значительных территорий, работу с массой показателей (NDVI, CCCI, NDRE, MCARI, CWSI) и ПО, которое не только автоматизирует большую часть операций, но и оценивает количество растений, уровень влажности и температуру почвы.

Аппараты способны производить 3D-картирование и генерировать топографические карты, которые в дальнейшем можно загружать в бортовые системы современной сельскохозяйственной техники.

Обойдется такой помощник примерно в $12 тысяч.

 

The Sentera PHX

Источник изображения: sentera.com

Время полета Sentera PXH составляет порядка 59 минут, охват - до 280 га. Высота полета - 130 метров, разрешение - 3.8 см/пиксель. Стоимость в зависимости от комплектации - от $11 до $18 тысяч.

Дрон снимает RGB изображения, оценивает индекс NDVI, несет на борту мультиспектральный шестидиапазонный тепловизор, или, при желании, радиометрический термодатчик и сенсор Sentera-Q для картографирования в высоком разрешении.

 

The Sentera OMNI AG

Источник изображения: sentera.com

Время полета - порядка 25 минут, скорость 15 м/c. Комплект из дрона, пары батарей и сенсора Double 4K обойдется примерно в $13 тысяч.

 

The Indago AG

Источник изображения: sentera.com

Дальность полета - от 2 до 10 км, время в воздухе - около 50 минут. Настоящий американский монстр за $30 тысяч - аппарат определяет потребность растений в удобрениях и СЗР, диагностирует заболевания и выявляет прочие проблемы и их причины.

 

Sentera NDVI Upgrade for DJI Phantom 4 PRO 

Источник изображения: sentera.com

Компания Sentera также продает решения для владельцев китайских дронов DJI Phantom 4 PRO, Mavic и Inspire, адаптируя аппараты под набор сельскохозяйственных применений.

В 2017 году Sentera представили сенсор Multispectral Double 4K для аппаратов DJI Inspire 1, Matrice 100, 200 и 600: устройство предоставляет фермерам информацию с вегетационными индексами NDVI и NDRE.

До этого, компания представила сенсор Sentera NDVI Single, предназначенный для коптера DJI Phantom 4.

Устройства работают с ПО Sentera AgVault Software, предоставляющим фермерам детализированную информацию о здоровье и состоянии посевов.

 

SOLO AGCO Edition UAV

Источник изображения: pages05.net

Время в воздухе - 20-25 минут, полностью автономное пилотирование. Стоимость начинается от $8 тыс. - впрочем, для полноценной работы комплекса потребуется вложить несколько больше. Аппарат подходит для формирования HD ортофотопланов, NDVI-карт и карт состояния растений.

 

AgEagle RX60, RX47

AgEagle RX60, источник изображения: ageagle.com 

 

AgEagle RX47, источник изображения: ageagle.com

Аппараты AgEagle RX-47 и RX-60 за один полет покрывают соответственно 1 и 1.62 квадратных километра. RX-60 запускается с катапульты. Стоит аппарат по меньшей мере $17 тысяч.

Дроны взлетают, совершают аэрофотосъемку и садятся в полностью автономном режиме. Аппараты позволяют выявить на поле критические участки, в которых следует применять удобрения или средства защиты растений.

 

Почему дроны еще не стали обязательным инструментом земледелия

Основные препятствия на пути массового использования подобных аппаратов - их высокая стоимость (особенно дорого фермерам и прочим “дроноводам” обходятся мультиспектральные камеры), малая эффективность аккумуляторов и бюрократические механизмы развитых стран.

В отличие от спутниковых систем, беспилотники могут собрать все необходимые данные в любой момент и практически в любых погодных условиях, что существенно облегчает жизнь фермеров - реагировать на любые изменения и принимать решения можно не интуитивно, как в былые годы, а с опорой на количественную оценку всех значимых показателей и ее динамические изменения.

При выборе дрона для точного земледелия, необходимо учесть ряд важных факторов.

В первую очередь, внимание следует обратить на размеры фермерского хозяйства и требуемую частоту измерений: в ряде случаев, вместо приобретения аппарата, достаточно будет обратиться к соответствующей компании-оператору дронов и заказать требуемую услугу. Площадь территории и климатические условия региона определяют тип дрона (здесь следует обратить внимание на ТТХ аппарата и его работу, например, в условиях сильного ветра).

Специализированное ПО играет не меньшую, а зачастую и большую роль, чем сами дроны - именно оно позволяет собрать все необходимые данные и грамотно обработать полученные снимки. Здесь же следует обратить внимание и на возможность экспорта полученных данных в ПО других производителей.

При выборе аппаратов стоит обратить внимание на наличие у них креплений для требуемых камер: речь может идти о внешних цифровых камерах, мультиспектральных камерах и т.д. Чем больше камер идет в комплекте с дроном, тем больше стоит такой набор.

В ряде стран для использования БЛА в сельском хозяйстве фермерам требуется разрешение регуляторов. Речь идет, в частности, о России, США и Объединенном Королевстве. Помимо этого, стоит обратить внимание на наличие инструкций и советов по использованию соответствующего дрона, а также на возможность интегрирования аппарата в действующие информационные системы фермы - если, конечно, такие системы там есть.

По материалам: dronebelow.commoit.vivt.ru3dnews.ruagro.geoanalitika.comrussiandrone.ru. ++

  Публикации

Последние материалы


Метки
ai DARPA DIY (своими руками) DJI автоматизация автомобили и роботы андроиды анималистичные антропоморфные Арт аэротакси безопасность безработица и роботы беспилотники бионика будущее бытовые роботы вектор видео военные дроны военные роботы встречи выставки Германия Греция группы дронов дайджест Дания доильные роботы домашние роботы доставка беспилотниками доставка и роботы дроны Европа железные дороги захваты игрушки Израиль ИИ Индия интервью интерфейсы инфоботы Ирак Иран искусственный интеллект история Италия Казахстан как заработать Канада киборгизация кино Китай коллаборативные роботы колонки коммунальное хозяйство компании компоненты конспекты конструкторы концепты кооперативные роботы космос курьезы курьеры Латвия линки логистика машинное обучение медицина медицина и роботы металлургия море и роботы мусор и роботы наземные военные роботы налоги научные роботы необычные Нидерланды Новая Зеландия Норвегия носимые роботы ОАЭ образование образовательная робототехника обучающие роботы общепит и роботы Объединенное Королевство онлайн-курсы робототехники охрана и беспилотники охрана и роботы патенты персональные роботы пищепром ПО подводные роботы подземные пожарные роботы полевые роботы полезные роботы Португалия право презентации пресс-релизы применение беспилотников применение дронов применение роботов прогнозы проекты производство дронов происшествия промышленные роботы противодействие беспилотникам работа развлечения и беспилотники развлечения и роботы распознавание речи растениеводство регулирование регулирование дронов регулирование робототехники рекорды рисунки робомех робомобили роботизация робототехника роботрендз роботренды роботы роботы и автомобили роботы и медицина роботы и море роботы и мусор роботы и обучение роботы и развлечения роботы и строительство роботы и уборка роботы телеприсутствия роботы-транспортеры робошум рой Россия Руанда сайт RoboTrends.ru сделки сельское хозяйство сенсоры сервисные роботы синтез речи склады и роботизация соревнования софт-роботика социальная робототехника социальные роботы спорт и дроны спорт и роботы строительство США телеприсутствие термины терроризм торговля транспорт транспортные роботы тренды трубопроводы и роботизация уборка и роботы Украина уличные роботы Франция хобби-беспилотники ховербайки Хождение чатбот шагающие роботы Швейцария Швеция шоу экзоскелеты эко-дроны экология электроника этика (робоэтика) Южная Корея юмор

Подписка: RSS, Email, Telegram
  Информация