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.