С развитием электроники дроны стали приобретать все большую популярность во многих сферах человеческой деятельности. В садоводстве для мониторинга за многолетними плодовыми насаждениями и информирования о возможных пожарах, в животноводстве для наблюдения за стадом, ну и, конечно, в растениеводстве для решения широкого круга задач, таких как внесение пестицидов, мониторинг посевов, картирование полевых участков, обследование труднодоступных полей и т.д. На начальном этапе внедрения БПЛА в процесс производства сельскохозяйственных культур он воспринимался как новая модная игрушка, однако в настоящее время дроны активно используются на производстве для решения практических задач. «ГлавПахарь» предлагает ознакомиться с основными преимуществами и недостатками применения дронов в сельском хозяйстве.
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.
Собранные данные принадлежат исключительно фермеру, который является их полноправным обладателем. «ГлавПахарь» уже упоминал в цикле своих статей, посвященных точному земледелию, о том, что у пользователя должна быть возможность полноправно владеть данными и право на удаление. Так вот, информация, собранная с использованием БПЛА соответствует данному требованию.
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.
3. Птицы
Специалисты из дальнего зарубежья считают птиц основной помехой эффективного применения дронов, хотя «ГлавПахарь» придерживается мнения, что неудобства, создаваемые птицами, зависят от региона, где предполагается использовать дрон.
В мировой практике нередки случаи атак орлов, которые принимают дронов за потенциальную добычу.
Острые когти орла без особого труда могут вывести из строя дорогостоящий дрон и гигабайты собранных данных будут безвозвратно утеряны. Птицы склонны проводить атаки на беспилотники с фиксированным крылом, в то время как роторные БПЛА в меньшей степени подвергаются нападениям.
4. Опасность травм и солнечных ожогов
Не следует забывать, что оператору, управляющему дроном, приходиться часами находиться на солнце с поднятой в небо головой. Такая статичная позиция может привести к нежелательным последствиям во время сбора данных, которые требуют определенных затрат времени.
5. Дорогое программное обеспечение и аппаратная часть
Как уже отмечалось, дроны являются более экономически выгодным решением для мониторинга полей в сравнении со спутниковыми снимками, однако не следует забывать о дорогостоящем программном обеспечении и датчиках для решения дополнительных задач. Не дайте поймать себя на удочку производителям, которые продают недорогой беспилотник, а потом предложат расширить функционал за счет периодически обновляемого программного обеспечения, которое вдобавок требует лицензии. Аналогично можно сказать о стоимости датчиков для решения специальных задач и приспособлений для внесения пестицидов.
6. Длительность сбора необходимой информации
Зарубежные специалисты сходятся во мнении, что перспективы развития применения беспилотников в сельскохозяйственном производстве сильно сдерживаются длительностью сбора информации. Столь большие интервалы времени могут срывать рекомендуемые агротехнические сроки выполнения основных технологических операций в растениеводстве.
Подводя итог, «ГлавПахарь» отмечает, что несмотря на определенные недостатки, в ближайшей перспективе можно прогнозировать расширение функционала беспилотных летательных аппаратов и увеличение количества задач, которые будут решаться в сельскохозяйственном производстве с использованием дронов.