БПЛА как основа земледелия ближайшего будущего

Процесс управления большим фермерским хозяйством всегда считался непростым видом деятельности. Имея в своем распоряжении необъятные поля, фермеры зачастую просто физически не имеют возможности отследить все изменения, которые происходят с их сельхозугодиями.

Безусловно данная особенность отрицательно влияет на урожайность. Решить проблему позволяют беспилотные летательные аппараты. О том, какую выгоду фермеры могут извлечь от использования беспилотников – читайте в материале iot.ru.

БПЛА в сельском хозяйстве

«Сельскохозяйственные» беспилотники – это инновационный тренд развития фермерских хозяйств. БПЛА способны проводить различные виды исследований, которые недоступны обычному человеку. Имея удельный вес всего несколько килограмм, «сельскохозяйственные» беспилотники способны держаться в воздухе на протяжении длительного времени и обследовать за это время участки внушительных размеров.

В настоящий момент подобная «роботизация» производства особо актуальна для больших фермерских хозяйств. Совершая полеты над полями, беспилотники с помощью камеры и датчиков позволяют фермерам в режиме реального времени видеть, как выглядит каждое растение, как происходит процесс созревания с/х культур и как изменяется цвет почвы.

Обследование сельхозугодий с помощью БПЛА. Источник: proximaview.com

«Сельскохозяйственные» беспилотники позволяют создавать электронные карты полей в формате 3D, рассчитывать показатель Normalized Difference Vegetation Index (нормализованный вегетационный индекс) с целью эффективного удобрения культур, инвентаризировать проводимые работы и охранять сельхозугодия.

Векторные карты, полей созданные с помощью беспилотников. Источник: robotrends.ru

Рассмотрим более подробно примеры работ, которые могут выполняться сельскохозяйственными беспилотниками:

• Анализ состояния почвы. С помощью камер и специально установленных на БПЛА датчиков фермеры анализируют состояние почвы на различных участниках и определяют, на каких из них наиболее целесообразно проводить посадку семян.

• Посадка семян. В настоящий момент на рынке можно найти ряд стартапов, которые предлагают сажать растения с помощью специальных дронов, выстреливающие в почву капсулами с семенами. Примером подобного стартапа является BioCarbon Engineering, который громко заявил о себе весной 2015 года, когда объявил о своих планах сажать в будущем до 1 млрд. деревьев в год.

Дрон, сажающий деревья. Источник: itc.ua

• Мониторинг состояния урожая. Для фермеров очень важно своевременно обнаружить вредителей, от которых гибнут сельхозугодия, чтобы оперативно предпринять необходимые меры. Уже давно известно, что первые признаки ухудшения состояния растений проявляются в изменении хлорофилла. Поэтому, установив на БПЛА инфракрасные камеры, фермеры могут своевременно узнать о начале гибели урожая.

• Обработка урожая. Еще одна потенциальная сфера применение БПЛА в сельском хозяйстве – это равномерные опрыскивания урожая ядохимикатами и специальными удобрениями. С помощью беспилотников фермеры смогут проводить подобные работы удаленно.

Дроны опрыскивают с/х культуры. Источник: politeka.net

• Прогноз урожайности. Собранные в ходе мониторинга данные могут быть использованы для построения различных аналитических отчетов. В этом случае БПЛА будет применяться как платформа для сбора данных, в то время как основной фронт работ ляжет на специализированное ПО, обрабатывающее собранную информацию. Многие эксперты даже полагают, что будущее «сельскохозяйственных» БПЛА именно за этой моделью развития – сами аппараты станут «коммидити», в то время, как основную ценность для рынка будут представлять специалисты, способные на основе результатов работы ПО принимать верные решения по дальнейшему развитию сельхозугодий.

Обзор рынка

В настоящий момент рынок «сельскохозяйственных» БПЛА находится на начальной стадии развития. Однако эксперты полагают, что в будущем сельское хозяйство станет одним из самых крупных сегментов рынка для беспилотников. Markets and Markets в 2016 году оценил рынок «сельскохозяйственных» БПЛА в $ 864, 4 млн., спрогнозировав до 2022 года уверенный ежегодный рост отрасли в 30% (до $ 4,2 млрд.). По словам экспертов Markets and Markets, активному росту рынка будет способствовать постепенное улучшение нормативно-правовой конъектуры, которое сейчас наблюдается в различных странах мира.

По оценкам аналитического агентства PWC, через несколько десятков лет рынок одних «сельскохозяйственных» дронов (не включая беспилотники самолетного типа) может составить порядка $32,4 млрд. Данный рост будет обусловлен увеличением численности мирового населения – чтобы всех прокормить, без инноваций в отрасли сельского хозяйства, позволяющих повысить урожайность, не обойтись.

Среди стран, где сейчас происходит активное использование «сельскохозяйственных» беспилотников, можно выделить США, Китай, Япония, Бразилия, страны ЕС и др.

«Любая страна, где есть сельскохозяйственное производство, привлекательна для развития БПЛА. Однако сейчас больше других технологии востребованы в США и странах ЕС, где с/х производители в достаточном объеме субсидируются государством. Применение БПЛА хорошо сочетается с концепцией координатного земледелия, для осуществления которого требуется современная техника для точного высева, дифференцированного внесения удобрений, СЗР и т.д. Там, где предоставляемая БПЛА информация может быть включена в технологическую цепочку, где она влияет на принятие решений, там наблюдается и наибольший спрос», – прокомментировал ситуацию порталу iot.ru руководитель направления сельского хозяйства компании «Геоскан» Никита Прокофьев.

Среди крупнейших игроков мирового рынка БПЛА, которые ориентируются на сельское хозяйство, можно выделить таких представителей, как AeroVironment Inc, AgEagle, DJI, Yamaha и др.

БПЛА AgEagle RX60. Источник: ageagle.com

Эксперты отмечают, что в последние годы сельхозпроизводители стали проявлять высокий интерес к использованию БПЛА. В частности, американская компания Raven, являющаяся дистрибьютером беспилотников AgEagle, недавно заключила контракты о долгосрочном сотрудничестве с лидирующими производителями сельхозоборудования – Deere & Company и AGCO Corporation.

Развиваются беспилотники в отрасли сельского хозяйства и в нашей стране, даже несмотря на не слишком благоприятное нормативно-правовое регулирование. Среди наиболее активных участников рынка можно выделить таких игроков, как «Беспилотные технологии» (г. Новосибирск), «Геоскан» (г. Санкт-Петербург), «Автономные аэрокосмические системы — «ГеоСервис» (г. Красноярск) и ZALA AERO (г. Ижевск). Спектр услуг, предоставляемых данными компаниями для сельского хозяйства, достаточно большой. Например, компания «Геоскан» предлагает сельхозпроизводителям следующие услуги:

• Инвентаризация сельхозугодий, создание электронных карт полей и кадастр

• Мониторинг техники, состояния посевов и полей под парами, расчет NDVI и др. индексов

• Сопровождение и контроль агротехнических мероприятий

«Для сельского хозяйства применимы все серийные модели, выпускаемые нашей компанией, а именно: БЛА самолетного типа Геоскан 101, Геоскан 201 и мультироторный Геоскан 401. В специальной комплектации доступен Геоскан 201 Агро: он оснащен сразу двумя цифровыми камерами, для съемки в видимом и ближнем ИК диапазонах. Основное преимущество, если рассматривать комплекс с БАС в целом, а не только летательный аппарат – ПО собственной разработки, Agisoft Photoscan (фотограмметрия) и трехмерная ГИС Спутник», – рассказал корреспонденту iot.ru руководитель направления сельского хозяйства компании «Геоскан» Никита Прокофьев

БПЛА «Геоскан 101». Источник: aerbas.ru

Более подробно с услугами «Геоскан» можно ознакомиться из следующего видео:

Стоит отметить специфику отечественного рынка по сравнению с западными странами.

«Специфика отечественного рынка - огромные площади пашни, необходимость ведения сельского хозяйства в зоне рискованного земледелия, неравенство регионов по климатическому и почвенному потенциалу. Например, Юг России и Черноземье благоприятны для земледелия, и там растениеводство представляет собой прибыльный бизнес. В менее благоприятных регионах у производителей сельхозпродукции может просто не быть свободных средств на модернизацию техники, внедрение ГИС и систем агроуправления. Как производитель и поставщик услуг, мы ищем решения, которые были бы востребованы у заказчика независимо от его обеспеченности вышеупомянутыми средствами. В частности, речь идет о создании цифровых карт полей. На сегодняшний день, картографирование с БПЛА это единственный метод, сочетающий в себе точность, оперативность и низкую стоимость», – продолжает Никита Прокофьев.

В ближайшем будущем «Геоскан» планирует внедрить новые типы полезных нагрузок, отработать методики их применения и еще больше развивать функционал программного обеспечения.

«Очень важно экономить время агронома, поэтому нужно максимально автоматизировать процесс сбора и обработки данных с БПЛА, сделать так, чтобы агроном не тратил время на обход полей, а анализировал данные, полученные дистанционно. Возможно, одна из профессий будущего - "ГИС-Агроинженер" - специалист, который будет проводить регулярную аэрофотосъемку, смотреть результаты, определять координаты проблемных участков и выезжать на поле в заранее известное место для уточнения причин проблемы», – подытожил в беседе с нашим корреспондентом Никита Прокофьев.

Что в итоге?

По мнению многих экспертов, процесс внедрения БПЛА в сельское хозяйство также неизбежен, как и механизация отрасли, произошедшая в 20 веке. Единственное – для того, чтобы эффективно использовать БПЛА в сельском хозяйстве, фермеры должны не только хорошо разбираться в полученных данных (термограммах, расчетах вегетационного индекса NDVI и др.), но и уметь пользоваться полученной информацией на практике (сколько вносить удобрений на участках, как поливать растения и т.д.)

Учитывая достаточные оптимистичные прогнозы различных аналитических агентств по темпам роста рынка, инвесторам стоит уже сейчас внимательно присмотреться к игрокам, которые разрабатывают «сельскохозяйственные» беспилотники.