Сейчас в агропромышленность активно внедряют передовые технологии, которые повышают производительность и прибыльность предприятий. На помощь человеку в сельском хозяйстве приходят искусственный интеллект, автономные роботы и дроны. Они упрощают работу фермеров, собирают данные для прогнозирования урожая и выявления проблем, создают карты полей и даже вносят удобрения в почву. Поэтому российские аграрии сегодня обращают особое внимание на разработку новейших технологий в этой области. Ученые Пермского Политеха разработали программно-аппаратный комплекс БПЛА с мультиспектральной камерой, который обеспечит инновационный подход к ведению сельского хозяйства и точечного земледелия. Использование дрона сократит расходы воды, удобрений и средств защиты растений, а также на 20% повысит урожайность посевов.
Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Применение дронов в сельском хозяйстве дает возможность проводить детальный мониторинг полей. Беспилотные летательные аппараты оснащены камерами и сенсорами, благодаря которым можно получить высококачественные изображения и данные о состоянии почвы и растений. Такая информация дает фермерам точное представление о состоянии урожая.
Также БПЛА помогает выявлять заболевания и изменения в росте растений на ранних стадиях. С помощью мультиспектральных камер они определяют изменения в цвете и текстуре растений, что указывает на наличие болезней, вредителей или дефицита питательных веществ. Такой мониторинг позволяет быстро принять меры, сократить потери урожая и использование химических препаратов. В настоящий момент на российском рынке нет аналогов этого продукта. В свою очередь, зарубежные варианты недоступны отечественным агропромышленным комплексам. Это делает предлагаемое решение ценным и конкурентоспособным для использования на территории РФ.
Ученые Пермского Политеха разработали программно-аппаратный комплекс БПЛА с мультиспектральной камерой для автоматизации и оптимизации сельскохозяйственного производства в России.
— Наша технология поможет регулярно собирать данные в различных диапазонах электромагнитного спектра, что обеспечивает точность мониторинга, своевременное выявление проблемных участков и принятие необходимых мер. Мультиспектральная камера на дроне дает информацию о состоянии посевов, уровне влажности почвы, наличии болезней и вредителей, открывает возможности для точечного внесения удобрений и средств защиты растений. Это минимизирует негативное воздействие на окружающую среду и повышает эффективность использования ресурсов, — рассказывает руководитель проекта, студент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ Руслан Мухаметсафин.
— Изначально оператор задает область облета и параметры камеры. Затем БПЛА сам проходит построенный маршрут и делает снимки, после чего специалист скидывает данные с камеры на компьютер и производит их обработку. Возможен и ручной режим управления, но сельскохозяйственные посевы – это всегда большая область, поэтому эффективнее запускать дрон в автономном режиме, — объясняет менеджер проекта, студент кафедры «Прикладная математика» ПНИПУ Мария Гарипова.
Преимущество разработки политехников в технических характеристиках дрона: его время нахождения в воздухе составляет до 40 минут, максимальная высота полета – 6000 метров и грузоподъемность – до 10 кг. Также есть возможность обслуживания БПЛА в России, что значительно сократит затраты на ремонт.
— Конечный потребитель, а именно агропромышленные комплексы, компании-провайдеры сельхоз услуг и научно-исследовательские учреждения получат беспилотный летательный аппарат со всей нужной документаций и руководством пользователя, на основе которого будет предоставляться услуга для мониторинга состояния посевных полей. Наша технология принесет значительный вклад в развитие сельского хозяйства, обеспечивая его более эффективным и устойчивым инструментом, способствующим прогрессивному развитию, — поделился научный руководитель проекта, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук Сергей Сторожев.
Применение программно-аппаратного комплекса БПЛА с мультиспектральной камерой ученых Пермского Политеха на 10-20% повысит урожайность посевов, на 15-25% сократит затраты на удобрения и средства защиты растений, а также на 20-30% снизит расход воды для орошения. Это позволит существенно сэкономить ресурсы и повысить общую эффективность сельскохозяйственного производства.