Сериал «Кибердеревня» — это добрый стёб над нашей технологической мечтой, где на каждом шагу стоит ведро с болтами, а интернет ловит только на грядке с капустой. Но что, если представить, что у героев сериала вдруг появились не самодельные роботы, а настоящий арсенал «умной» техники? Именно это и происходит сегодня в мировом сельском хозяйстве. Дроны стали тем самым недостающим звеном, которое превращает разрозненные попытки автоматизации в единую цифровую экосистему. Они — глаза и руки «умной» фермы, собирающие данные и выполняющие команды с ювелирной точностью. Пока герои сериала ищут свой путь, настоящая «кибердеревня» уже существует, и её главные труженики — не люди и трактора, а безликие дроны в небе.
Типы дронов и ключевые технологии
- Мультироторные vs. Fixed-Wing (самолетного типа):
Мультироторные дроны (например, квадрокоптеры) идеальны для детальной съёмки небольших участков, картографирования и точечного применения агрохимикатов благодаря своему зависанию.
Дроны самолетного типа покрывают большие площади за один полет, что делает их более эффективными для обследования обширных полей. - Датчики и системы визуализации:
Мультиспектральные и гиперспектральные камеры являются ключевыми. Они выходят за пределы видимого спектра, захватывая данные в ближнем инфракрасном (NIR) и других диапазонах.
На основе этих данных строятся нормализованные относительные индексы вегетации (NDVI). NDVI количественно измеряет плотность и здоровье растительности, показывая проблемы до того, как они станут видны невооруженным глазом.
Тепловые камеры используются для мониторинга гидростресса растений, выявляя участки с нехваткой воды по температуре листовой поверхности.
Лидары (LiDAR) применяются для создания высокоточных 3D-карт рельефа, что помогает в планировании дренажа и анализе уклонов местности.
Применение дронов в сельском хозяйстве
- Картографирование и обследование полей: Дроны создают ортомозаичные карты полей с сантиметровой точностью, объединяя сотни аэрофотоснимков. Это позволяет точно измерять площадь, планировать севооборот и выявлять проблемные зоны.
- Мониторинг состояния посевов (NDVI): Анализ вегетационных индексов помогает:
Выявить болезни, вредителей или недостаток питательных веществ на ранней стадии.
Сегментировать поле на зоны для дифференцированного внесения удобрений. - Переменное внесение удобрений и средств защиты растений: Дроны не только собирают данные, но и действуют. Они могут с высочайшей точностью вносить удобрения, гербициды или пестициды только туда, где это необходимо, существенно сокращая расход химикатов и минимизируя экологический ущерб.
- Ирригация и управление водными ресурсами: Тепловые камеры идентифицируют участки поля, страдающие от нехватки воды, что позволяет оптимизировать полив и экономить водные ресурсы.
- Посев и применение в садоводстве: Некоторые продвинутые дроны адаптируются для:
Посева семян (например, покровных культур).
Опрыскивания отдельных деревьев в садах, что невозможно для традиционной авиации или крупногабаритной техники.
Технические и программные аспекты
- Платформа «под ключ»: Успешное внедрение требует не просто дрона, а комплексного решения, включающего:
Аппаратное обеспечение: Сам дрон и установленные на нем датчики.
ПО для планирования полетов: Приложения, позволяющие задать автономный маршрут съемки для дрона.
Облачные аналитические платформы: Сервисы, которые обрабатывают сырые данные с датчиков, строят карты NDVI и предоставляют фермеру удобные для интерпретации отчёты и рекомендации.
Пример: Компания Rantizo
Они используют роевые технологии (swarm technology), позволяя одному оператору управлять несколькими дронами одновременно для обработки больших площадей. Их система включает:
- Дроны-аппликаторы для точного распыления.
- Программное обеспечение для планирования миссий на основе карт NDVI.
- Станции управления и зарядки.
- Обученных сертифицированных операторов.
Ключевая техническая деталь от Rantizo: Их дроны используют систему многоточечного распыления для обеспечения полного покрытия листовой поверхности, что критически важно для эффективности применяемых средств.
Преимущества и перспективы
- Экономическая эффективность: Снижение расходов на топливо, воду, удобрения и пестициды.
- Увеличение урожайности: За счет раннего выявления проблем и оптимального ухода за растениями.
- Экологичность: Меньший расход химикатов и воды снижает нагрузку на окружающую среду.
- Безопасность: Дроны заменяют людей при работе с опасными химикатами и в труднодоступных местах.
Дроны, объединенные с данными со спутников и наземных датчиков, становятся центральным элементом «цифровой экосистемы» умной фермы, движущейся к полной автономии.
Ссылка на первоисточник: https://www.eetimes.com/drones-are-a-key-part-of-the-smart-farming-revolution/
Вам также могут понравиться: