Беспилотники для сельского хозяйства Казахстана

Глобальный продовольственный кризис начал развиваться задолго до известных геополитических событий и стремительно набирает обороты. Рост населения Земли, всеобщая урбанизация также влияют на повышенный спрос на продовольствие. Выход из сложившейся ситуации экспертами видится во внедрении современных цифровых технологий в сельское хозяйство.

Инновации и цифровизация в сельском хозяйстве способны помочь фермерам повысить урожаи и доходы благодаря переходу на подходящие для данной местности семена и удобрения, а также благодаря защите растений от болезней и вредителей (например, травяной совки или саранчи), адаптации к изменению климата, продажам продукции по наилучшей цене, доступу к финансовым услугам. Различные формы применения цифровых технологий позволяют расширять возможности фермеров и снижают их риски.

Расскажем об основных трендах внедрения беспилотных технологий, которые помогут фермерам более эффективно управлять ресурсами и повышать уровень производительности.

Внедрение БПЛА в сельскохозяйственных отраслях Казахстана

Республика Казахстан — девятая по величине страна в мире по площади суши, с населением в 19 миллионов человек, с энергично развивающейся экономикой. Плодородная почва дает возможность развивать растениеводство, животноводство предоставляет отличные перспективы бизнесу выйти на международный рынок.

В последние несколько лет агропромышленный комплекс Казахстана активно развивается. Согласно предварительным официальным данным, в 2023 году общая площадь посевов составит 23,4 миллиона гектаров, это больше примерно на 68 тысяч гектаров, чем в предыдущем году. Закончился период, когда в сельскохозяйственные предприятия не вкладывали деньги для их развития. Новые инвестиционные вливания в аграрный сектор позволяют внедрять современные производственные технологии, чему способствует новый национальный проект правительства. Кроме того, фермеры Казахстана самостоятельно последние несколько лет активно инвестируют в новые технологии. 

Производители зерновых, бобовых, овощей и ягод развивают современные тепличные хозяйства, внедряют новые сорта растений, водосберегающие технологии и системы орошения, беспилотники. В животноводстве существуют отличные возможности для бизнеса предоставлять технологии и услуги по управлению фермами, передовые ветеринарные методы, такие как искусственное осеменение и импорт генетики племенных животных.

Эти технологические достижения в сельском хозяйстве потенциально могут открыть дополнительные возможности для сотрудничества с международными компаниями и зададут правильный вектор развития страны.

При этом республика, как один из ведущих экспортеров продукции сельского хозяйства, сталкивается со всеми трудностями, характерными для отрасли: изменение климата и непредсказуемые природные катаклизмы, необходимость контролировать большую площадь сельскохозяйственных угодий, растущие затраты на мониторинг.

Тенденции в области сельскохозяйственных технологий в 2023 году

Один из путей преодоления возникающих сложностей в агропромышленной отрасли Казахстана — внедрение современных цифровых технологий, в том числе беспилотных летательных аппаратов.

БПЛА могут быть интегрированы в процессы на всех этапах производства сельскохозяйственных культур. Они становятся незаменимыми помощниками агрономов и фермеров для проведения анализа почв, во время посевной и уборочной кампании, при выборе правильного времени для сбора урожая и пр. Экономически это более выгодный инструмент по сравнению с традиционными методами сбора данных (спутники и пилотируемая техника), а качество снимков, которые собираются дрона в несколько раз выше.

Технологии и автоматизация, включая искусственный интеллект, помогают поддерживать стабильные результаты выращивания с предсказуемой урожайностью без проблем, которые могут быть вызваны человеческой ошибкой и затратами на рабочую силу.

Эти нововведения сопряжены с потенциальными проблемами и дополнительными затратами на оборудование и обучение сотрудников по использованию БПЛА. Предприятиям, инвестирующим в новые технологии, потребуется повысить квалификацию своей рабочей силы, чтобы подготовиться к будущей работе. Однако вложенные усилия окупятся за счет того, что они смогут позиционировать себя как лидеров своей отрасли.

Воплощение в жизнь тенденций агротехнологий 2023 года

Технологии беспилотных летательных аппаратов выводят сельское хозяйство на новый уровень. Приведем такой пример, в Европе многие виноградники произрастают в крутой гористой местности, где нет наземной техники, поэтому большая часть работы выполняется вручную, это долго и требует больших затрат. В Халлау, в кантоне Шаффхаузен на севере Швейцарии, для получения хорошего урожая виноградники требуется опрыскивать пестицидами. Раньше эта работа в основном выполнялась вручную наемными работниками. Вегетационный период обычно требовал 8-10 опрыскиваний, каждое из которых занимало более 10 дней, и, если не опрыскивать своевременно, виноградная плесень могла повлиять на сезонное производство вина и урожай, а также на доходы виноградников.

В последние несколько лет виноделы Халлау начали использовать более сложные и экономически эффективные технологии БПЛА для сбора данных о состоянии виноградников для принятия решений о внесении пестицидов для борьбы с вредителями (насекомыми, сорняками, болезнями) и для выявления дефицита питательных веществ. Отметим, что способность идентифицировать сорняки является одной из ключевых «разведывательных» функций беспилотной системы визуализации.

Положительный эффект от внедрения беспилотников обычно заметен уже в течение первого сезона. Дроны помогают создавать карты рельефа местности, выполняют мониторинг сельхозугодий, посевов и пр. Таким образом, БПЛА оптимизирует расходы сельхозпроизводителей и увеличивает его прибыль.

Экономическая эффективность применения дронов в хозяйстве

 Картирование с помощью дронов и сбор данных для дифференцированного внесения удобрений позволяет оптимизировать процессы, чтобы обеспечить растения необходимыми питательными веществами при одновременном сокращении общего использования азота. Это один из элементов точного земледелия.

Обработка снимков полученных дронами с мультиспектральными камерами помогают получить информацию для расчета вегетационных индексов и общего мониторинга состояния полей. Такая технология позволяют и в офлайн, и в онлайн-режимах проводить дифференцированное внесение удобрений с учетом индексов вегетации. Дроны, совместимые с приложением DJI SmartFarm, в режиме реального времени загружают данные на компьютер, где они оперативно обрабатываются, рассчитываются индексы, составляются карты внесения удобрений и пестицидов.

Еще один вид использования дронов в растениеводстве — определение оптимального времени сбора урожая. При традиционной схеме оценка готовности культур к уборке проводилась при анализе случайно выбранных растений. Оценка, сделанная с помощью дронов и ПО, обеспечивает точный сбор данных для определения готовности к уборке сельхозкультур.

Картографирование с помощью дронов также активно используют для страхования урожая и разрешения спорных ситуаций. До недавнего времени после наступления страхового случая проверка проводилась «вручную». Сначала выявлялись поврежденные участки, затем наземным способом измеряли пострадавшую площадь, чтобы оценить размер ущерба. Дроны ускорили и изменили этот процесс. Страховой эксперт в полевых условиях с помощью дрона осмотрит поврежденные участки и соберет данные, которые затем оперативно обработают в программном обеспечении.

Беспилотные технологии для сельского хозяйства

Максимально быстро облететь поля и собрать данные для поможет мощный и удобный инструмент — промышленная летная платформа DJI Matrice 300 RTK.

Время его полета может достигать 55 минут, он работает при температуре окружающей среды — от -20 до +50, передает сигнал до 15 км, имеет высокую степень защиты от погодных условий и устойчив при высокой скорости ветра. Важно, что это самый универсальный дрон, к нему подключаются различные полезные нагрузки (лидары, тепловизионные и мультиспектральные камеры, например, камеры MicaSense: Altum-PT и RedEdge-P).

В 2022 году специально для фермеров был создан компактный и мощный дрон Mavic 3 Multispectral, он оснащен пятью камерами и мультиспектральными сенсорами. В режиме реального времени на экран пульта управления дроном передается информация с индексами растительности одновременно с данными, получаемыми с RGB-камеры.

Данные могут быть обработаны в ПО DJI Terra для быстрого и эффективного создания карт и моделей местности, а также Mavic 3 Multispectral совместим с приложением DJI SmartFarm, разработанным специально для сельскохозяйственных дронов. Оно поддерживает миссии по внесению пестицидов и удобрений, одновременно выполняет задачи по планированию целей полета, управлению парком дронов и согласованию действий операторов и пилотов и др.