Отмечена актуальность использования БПЛА в технологии точного земледелия. Приведены результаты испытаний беспилотных летательных аппаратов «SupercamS 350» (монокрыло) и «ФитоСан-1А» (гексакоптер), оснащенных мультиспектральной аппаратурой для фитосанитарного мониторинга.
Ключевые слова:точное земледелие, БПЛА, фитосанитарный мониторинг
Новые информационные технологии в сельском хозяйстве, волна которых дошла до России в последние десять лет, стали называть «точным земледелием». Точное земледелие ещё называют топоориентированным земледелием, земледелием по предписанию, точным сельским хозяйством, аккуратным сельским хозяйством. Точное земледелие лучше всего рассматривать как комплект технологий, а не как одну технологию. Стержнем всей технологии являются геоинформационные системы, позволяющие снимать, накапливать и обрабатывать информацию, характеризующую посев или пашню [1, 2].
Основная разница между традиционным и точным земледелием находится в применении современных информационных технологий для сбора, обработки и анализа различных данных с высоким пространственным и временным разрешением для принятия решений и выполнения сельскохозяйственных операций.
На сегодняшний день для сбора необходимой информации применяют снимки со спутников и аэрофотосъемку. Мировой и российский опыт подтверждает, что в сельскохозяйственном производстве съемки из космоса дают много возможностей, Однако съемки с космических аппаратов ведутся для получения характеристик состояния земель на федеральном (глобальном) и региональном уровнях. Покупка космических снимков в необходимом, например, для прогноза урожайности количестве и качестве, зачастую недоступна не только обычным сельхозпроизводителям, но и крупным агрохолдингам. Помимо этого, космические съемки в большей степени связаны со временем суток и погодными условиями. Альтернативным методом получения интересующей информации, особенно на небольших площадях (от нескольких квадратных метров до всего хозяйства в целом), является использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с различной съемочной аппаратурой.
С этой целью с 2014 года во Всероссийском НИИ биологической защиты растений (ВНИИБЗР) начата работа по испытанию беспилотных летательных аппаратов для разработки многоцелевой технологии дистанционного фитосанитарного мониторинга сельскохозяйственных культур.
Лабораторией фитосанитарного мониторинга, приборного и технического обеспечения были организованы испытания БПЛА Supercam S 350, укомплектованного мультиспектральной камерой Tetracam, предоставленного компанией «Беспилотные системы».
В результате полетов, по заданному GPS-координатами маршруту, проведена мультиспектральная съемка тестовых участков ВНИИБЗР, и близлежащих сельскохозяйственных угодий в радиусе 50 км. Получены спектры более 10 сельскохозяйственных культур в различной степени заселённых вредителями, болезнями и сорняками.
В 2014 году сотрудниками ВНИИБЗР собран и испытан опытный образец БПЛА вертолетного типа (далее — гексакоптер «ФитоСан-1А»), предназначенного для дистанционного обнаружения очагов болезней и вредителей. Гексакоптер оснащен комплексом съемочной и измерительной аппаратуры и дополнительным набором наземных измерительных приборов, корректирующих данные воздушного зондирования агроэкосистем.
Гексакоптер «ФитоСан-1А» представляет собой беспилотный летательный аппарат вертолетного типа с шестью несущими винтами, которые размещены по углам летающей платформы (рисунок 1). Вращение винтов обеспечивают электромоторы, получающие питание от бортовых аккумуляторов. Гексакоптер оборудован автопилотом, способным принимать GPS и ГЛОНАСС сигналы, что позволяет ему ориентироваться в пространстве и выполнять полеты с высокой точностью по заданным маршрутам.
Рис. 1. Беспилотный гексакоптер «ФитоСан 1а» (общий вид)
Данные, полученные с БПЛА позволяют:
— проводить фитосанитарный мониторинг агроэкосистем;
— оценить объем с/х работ и контролировать их выполнение;
— проводить мониторинг агротехнического состояния посевов;
— оценить агрохимические характеристики посевов;
— прогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур.
Использование гексакоптера «ФитоСан-1А», в качестве носителя специальной аппаратуры, позволяет за короткое время осуществить проведение аэровидео фитосанитарного мониторинга значительных площадей сельскохозяйственных угодий и передачу полученной информации в реальном времени для дальнейшей обработки и принятия решений.
Установлено, что для видеосъемки поля озимой пшеницы площадью 100 га с просмотром 20–40 учетных площадок гексакоптер «ФитоСан-1А» затрачивает 30–40 мин. Для проведения этих же учетов 2-м специалистам необходимо не менее 3-х часов.
Актуальность проблемы контроля сельхозугодий не вызывает сомнений. Фитосанитарный мониторинг, ошибки при посеве, гибель посевов после засухи, заморозков, затопления и других факторов, требуют оперативного контроля. Площади посевных полей не всегда позволяют это сделать оперативно. Оценка, производимая в таких случаях, делаются наземным путем при помощи выезда на поле, что дает невозможности оценить весь масштаб происшествия. Поэтому для ускорения этого процесса необходимо использовать БПЛА. Сегодня все чаще российские сельхозпроизводители на собственном опыте убеждаются, что технологии точного земледелия, действительно работают и приносят немалую выгоду.
Литература:
1. Якушев, В. П. На пути к точному земледелию / В. П. Якушев. — СПб.: Издательство ПИЯФ РАН, 2002. — 458 с
2. http://eco-razum.com/about/tochnoe-zemledelie-tehnologii.php.
