Как сельскохозяйственные культуры, так и почва, на которой они выращиваются, требуют постоянного наблюдения и ухода. Если раньше обработка полей выполнялась по классической наземной технологии, то сейчас все чаще применяются специальные летающие аппараты – агродроны, Использование такой техники в бизнесе позволяет оптимизировать затраты в сельском хозяйстве, автоматизировать внесение удобрений и ряд других операций.
Описание
Агродрон представляет собой мультироторное устройство с простой конструкцией и четным количеством пропеллеров. Если их четыре, такая техника называется квадрокоптером, если больше – мультикоптером. Половина пропеллеров вращается по часовой стрелке, остальные – в противоположную сторону. Скорость вращения регулируется автоматикой. Все агродроны оснащаются стабилизирующими устройствами, позволяющими зависать на одном месте, например, для более подробного изучения одного участка поля.
Особенности конструкции
Выполняемые операции и функциональность каждой модели зависят от установленного в ней оборудования. Стандартная конструкция квадрокоптера включает в себя:
- микропроцессор. Отвечает за управление агродроном и согласованное взаимодействие всех его механизмов;
- акселерометр. Устанавливает технику параллельно земле, не допускает ее отклонения от горизонтальной плоскости;
- гироскоп. Обеспечивает управляемое перемещение агродрона во время полета и стабилизацию по шести векторам направления (верх-низ и четыре стороны света);
- баросенсор. Представляет собой датчик давления (барометр), позволяющий стабильно зависать на высоте, выбранной оператором;
- сонар. Отвечает за автоматическую посадку и удержание малой высоты полета (1,5–3,5 м);
- GPS-модуль. Обеспечивает географическое позиционирование с помощью спутниковой связи, позволяет задавать функцию полета по точкам, передавать снятые показания и т. п.
Управление и контроль может осуществляться не только с дистанционного пульта, но и с электронных устройств – смартфона, планшета, ноутбука и т. п.
Технические возможности
К основным функциям, которые могут выполнять сельскохозяйственные квадрокоптеры, относятся:
- посев;
- полив и опрыскивание;
- аэрофотосъемка. Проводится на малой высоте, позволяет оценить состояние культур. Аэрофотосъемка выявляет гибель растений, появление насекомых-вредителей или грибка;
- видеосъемка. Обеспечивает точный мониторинг полей. С помощью этой функции можно оценить качество посевов на значительной площади и качество почвы;
- моделирование в 3D-режиме. Определяет участки с чрезмерным и недостаточным увлажнением, помогает корректировать полив и опрыскивание;
- видеосъемка в ИК-режиме. Дает возможность отслеживать посевы от их всходов до сбора урожая.
При оснащении лазерным узлом такой беспилотный аппарат может использоваться для тщательного изучения местности и создания точных снимков рельефа, в том числе в объемной проекции.
Применение в сельском хозяйстве
Помимо сбора и обработки информации, агродроны используются для выполнения ряда сельскохозяйственных работ. К наиболее востребованным операциям относятся такие.
Внесение средств защиты растений (СЗР). Оно включает в себя обработку полей специально подобранными веществами с целью лечения сельскохозяйственных культур, уничтожения насекомых-вредителей, стимуляции роста, ускорения вегетации и т. п. Использование агродронов для опрыскивания СЗР хорошо зарекомендовало себя на небольших полях и на ограниченных участках. Выявление проблемных зон, требующих внесения средств защиты растений, выявляется в процессе предварительного облета поля беспилотным аппаратом, оснащенным видео- и/или фотокамерой. Если обработка агродронами должна проводиться на значительной территории, то их рекомендуется использовать в связке до 4–5 единиц. Максимальная производительность одного квадрокоптера составляет 80 га/день.
Распыление удобрений. Из-за бóльших весовых норм выполнение таких работ с помощью агродронов менее популярно, чем внесение СЗР. Чаще всего такая беспилотная техника используется для распыления микроудобрений на небольших полях. Так как при сплошной обработке больших территорий использовать квадрокоптеры нецелесообразно, их применяют для локального внесения, с предварительным построением соответствующих карт. Производительность одной единицы техники составляет до 50 га/день.
Кроме этого, агродроны используются для внесения трихограммы (биологического средства защиты растений), генерации тумана. В лесном хозяйстве их применяют для высаживания семян.
Преимущества использования дронов в сельском хозяйстве
К основным преимуществам применения агродронов по сравнению с классической технологией обработки земли относятся:
- уменьшение временных затрат. Благодаря широкой зоне обработке дроны за 20 минут полета обрабатывают до 4–6 га;
- работа на сложных участках. Квадрокоптеры, оснащенные жидкостными баками и распылителями, могут обрабатывать любую точку поля, в том числе труднодоступные места;
- точность обработки. Внесение и распыление удобрений и средств защиты растений осуществляется равномерно, с точным соблюдением заданной дозировки;
- экономичность. Правильный подбор моделей позволяет значительно сократить затраты на наземную спецтехнику и ГСМ;
- маневренность. Агродроны быстро реагируют на препятствия и легко огибают их, поэтому могут применяться для обработки садово-ягодных культур, а также на участках со сложным рельефом;
- функциональность. Каждая модель предусматривает различные режимы работы и несколько видов распыления. Агродроны автоматически записывают точки остановок, продолжают распыление с того участка, где была завершена работа.
Дополнительным плюсом такой техники является легкое управление. Оператором агродрона может стать любой человек после кратких курсов обучения.
Ссылки по теме: Аккумуляторы для квадрокоптеров, Li-Pol, 7.4 V, 11.1 V, 14.8 V, 22.2 V
