Как беспилотники могут быть полезны в сельском хозяйстве и каковы перспективы развития их рынка
За последние несколько лет интерес представителей агроотрасли к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) значительно вырос. Так, по прогнозам Global Market Insights, к 2024 году объем мирового рынка сельскохозяйственных беспилотных летательных аппаратов превысит $1 млрд. Сейчас рынок беспилотников стабильно развивается. В 2020 году аналитики из университета Innopolis увидели заметный интерес со стороны крупных компаний к беспилотной авиации. У производителей теперь есть ожидания, что техникой могут заинтересоваться малый и средний бизнес.
Уже к 2022 году ожидается стабильный среднегодовой рост рынка БПЛА на уровне от 25%. В ближайшие годы доля России на мировом рынке составит 2%, то есть от $224 млн до $386 млн. Здесь нужно отметить, что у дальнейшего использования беспилотников в нашей стране больше возможностей, чем в других европейских государствах. Это связано с тем, что площадь полей у нас значительно больше, и сельскохозяйственная отрасль занимает лидирующие позиции в финансировании от государства. Например, в 2021 году на реализацию госпрограммы развития сельского хозяйства предусмотрено более 300 млрд руб.
Рост рынка БПЛА можно объяснить не только повышением осведомленности аграриев о преимуществах дронов перед традиционной сельскохозяйственной техникой, но и расширением возможностей самих коптеров. Благодаря техническому развитию БПЛА, сегодня их применение в сельском хозяйстве затрагивает почти все направления работ: от картографии и геодезии участков до опрыскивания и мониторинга роста агрокультур.
Под термином «беспилотные летательные аппараты» обычно подразумевают летающие квадро- мульти- коптеры, дроны и другие виды беспилотников, которые способны вести разные виды съемки с воздуха, а также оснащены навигационными системами и прочими полезными нагрузками. Например, современные беспилотные аппараты оборудованы мультиспектральными и инфракрасными камерами. В зависимости от назначения, БПЛА способен поднимать в воздух разные грузы. Так, специальные сельскохозяйственные беспилотники имеют баки для распыления пестицидов, удобрений или посадки семян. Также новые дроны обладают инновационным плунжерным насосом и форсунками, которые обеспечивают улучшенную ширину, скорость, равномерность распределения и эффективность распыления препаратов.
Популярно использование беспилотников для мониторинга агрокультур. Дроны способны за несколько часов облететь большие территории, что позволяет фермерам в режиме реального времени отслеживать состояние растений, определять уровень влаги в почве. Беспилотники с мультиспектральной камерой могут помочь обнаружить в поле области, которые получают недостаточное или избыточное количество удобрений или воды.
Принцип работы мультиспектральной камеры заключается в фиксации отраженных с поверхности растений различных спектров солнечного света. Собранные таким методом данные помогают многое сказать о здоровье агрокультуры. Например, заболевшие растения лучше отражают красный спектр света и хуже — ближний инфракрасный спектр. Благодаря этому агрономы могут оперативно проанализировать состояние растений, своевременно обнаружить наличие вредителей и сорной растительности, вовремя принять меры по защите будущего урожая.
Еще одно популярное применение БПЛА — обработка и удобрение полей. Часто для этого используется пилотируемая авиация, однако такое решение не всегда выгодно и безопасно, поскольку распыляемые химикаты попадают на здоровые растения и могут быть снесены за пределы полей, например, на территории жилой застройки. Стоит также упомянуть, что в жаркую погоду опрыскивание лучше проводить в ночное время суток, на что авиация не способна.
В отличии от самолетов, дроны могут летать достаточно низко над землей, обеспечивая высокую точность обработки растений пестицидами, позволяя минимизировать вред для окружающей среды и снизить затраты химикатов. При этом беспилотники способны работать автономно: оператору достаточно задать маршрут и миссию на пульте управления, и дрон автоматически выполнит задачу. Это помогает уменьшить контакт рабочих с вредными веществами и обеспечить безопасность работ.
Посадка семян с использованием беспилотных решений — относительно новая функция дронов. Оборудованные специальными разбрасывателями, БПЛА с семенами пролетают над полями и сбрасывают их вместе с питательными веществами в почву. В будущем такой способ заменит классическую технологию посева зерновых, потому что дроны легче ремонтируются и рабочая сила будет обходиться дешевле. Более того, мощности дронов позволят снизить затраты на посадку на 85%. Улучшатся процесс мониторинга территорий и анализ состояния выращиваемой агрокультуры и почвы. БПЛА могут выявить потенциальные зоны для новых посевов и спрогнозировать урожайность.
По данным платформы «Национальной технологической инициативы», сейчас в агросекторе начинают практиковать использование дронов с лазером, которые помогут обрабатывать зерновые в несколько раз лучше, чем раньше. Зерно на разных стадиях созревания облучается, что поможет повысить урожайность в России от 10% до 30-35%, здесь показатель варьируется в зависимости от качества семян.
Также беспилотные решения применяются для анализа грунта и для составления 3D-карт почвы — это необходимо, чтобы впоследствии агрономы могли принять комплекс мер для повышения урожайности. Во время полета дрон автоматически выполняет съемку, используя RTK-режим, когда дрон подключен к мобильной или базовой станции, или GPS для геопривязки в каждой отснятой точке маршрута. Полученный материал с БПЛА используется для создания карты неоднородностей полей, которые отражают проблемные участки на поле. Исходя из зафиксированных на них данных, делаются выводы, принимаются решения по выполнению той или иной технологической операции, а также создаются карты-предписания для внесения минеральных удобрений и пестицидов.
Кроме того, БПЛА в агросекторе широко используются фермерами для эффективного управления животноводством. Дрон способен отслеживать выпас скота, выявлять раненое или пропавшее животное, а также отпугивать хищников. Чтобы эффективно выполнять эти задачи, подойдет и обычный квадрокоптер, оборудованный тепловизором и громкоговорителем.
Автор — директор отдела промышленных решений компании Skymec.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
