Квадрокоптер для опрыскивания деревьев

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

БПЛА в сельском хозяйстве — это не только картографирование, сбор информации об использовании посевных площадей и мониторинг развития агрокультур. Сегодня дронами еще опрыскивают растения и вносят удобрения.

Плюсы в использовании БПЛА для опрыскивания — точность внесения вещества, оперативность, экономия человеческих ресурсов.

Капля при таком способе внесения мельче, чем при наземном. Высокая точность полёта обеспечивается за счёт GPS-навигации. Не уничтожаются посевы, как при опрыскивании наземной техникой. А точность внесения значительно превосходит авиационное распыление.

Дроны сэкономят человеческие ресурсы

Наибольшее распространение технология получили в Северной Америке. Особенно в США – там используется около трети от общего числа агробеспилотников. Ежегодно увеличивается их количество в Восточной Азии и Австралии. Ожидается рост использования дронов и БПЛА в Европе и развивающихся странах.

Затраты на эксплуатацию дронов не всегда ниже труда наёмных рабочих. Так в странах со слабой экономикой и низкой оплатой труда — экономия не так велика и нивелируется оплатой квалифицированного труда работников обслуживающих БПЛА. Это сдерживающий фактор для внедрения беспилотников в сельское хозяйство стран Африки.

Использование дронов осложняется проблемами с интернетом и электричеством в сельской местности. Дальнейшее удешевление технологий будет способствовать увеличению количества используемых беспилотников.

В странах с устоявшейся экономикой, как Китай и Япония, уход молодых людей в город создаёт дефицит рабочей силы.Оплата труда рабочих в этих странах высокая и использование БПЛА экономически оправдано. Массовая миграция в города и снижение роста населения привели к снижению сельскохозяйственного производства.

Эффективность работы БПЛА при распылении пестицидов в яблоневых садах в 15 раз превосходит ручной труд . В Китае только 7% сельскохозяйственных угодий мира, но страна обеспечивает продуктами питания 20% населения планеты . Китайские провинции Хэнань, Цзянсу и Шаньдун активно субсидируют фермеров не только для покупки дронов, но и для их аренды.

ББПЛА единственная альтернатива ручного опрыскивания в странах со сложным рельефом

Использование беспилотников активно применяется в сельском хозяйстве стран со сложным рельефом и сухим ветреным климатом.

В Сальвадоре и Новой Зеландии использование БПЛА позволило освоить ранее необрабатываемые участки. Сахарный тростник в Сальвадоре достигает 6 метров в высоту, эффект от обработки полей виден невооружённым глазом. Самая плотнонаселённая страна Центральной Америки, рельеф которой состоит из вулканического нагорья, благодаря технологии БПЛА получила доступ к технологиям точного земледелия.

Представители сельского хозяйства Новой Зеландии рассматривают беспилотники, как способ борьбы с инвазивными сорняками. Аппараты с 16-литровыми цистернами призваны бороться с проблемой, которая приносит стране сотни миллионов долларов убытков .

Внесение пестицидов и жидких удобрений в странах с ветреным климатом отличается высоким расходом вносимого вещества. И это опасно для прилегающих к сельхозугодьям территорий. Авиационное распыление не эффективно, ввиду высоких потерь из-за испарения и сноса вносимого вещества за периметр поля. Коэффициент полезного покрытия при таком внесении может снижаться на 75%.

Для Монголии и севера Китая компания Hive разрабатывает модели дронов под местные особенности климата. На солнце при сухом климате и ветряной погоде испарения могут быть опасными , поэтому компания рекомендует осуществлять работы на рассвете. Дроны компании покрывают 100% площади поля и позволяют избегать потерь. БПЛА повысят экологическую безопасность сельского хозяйство вследствие уменьшения объёма пестицидов.

ААвтоматизация – следующий шаг эволюции беспилотных аппаратов

Однако, не всегда действующее в странах законодательство даёт зелёный свет науке. Так в Японии запрещается полная автоматизация процесса внесения пестицидов без непосредственного контроля квалифицированного оператора. При этом местнаяYamaha Motor — один из мировых лидеров по производству вертолётов с дистанционным пилотированием. Первый беспилотный вертолёт Yamaha для распыления химикатов для защиты растений был выпущен ещё в 1989 году.

Но из-за запрета на полную автоматизацию, процесс внесения пестицидов на рисовых полях все еще контролируют операторы. Компания Yamaha Motor продвигает свои вертолёты для опрыскивания сельскохозяйственных культур в Австралии, Новой Зеландии и США.

В большинстве стран отсутствует законодательная база регулирующая использование БПЛА. Так в Канаде большинство авиационных правил применяемых к беспилотникам, созданы для пилотируемых самолетов.

РРазработка специальных пестицидов для внесения с помощью дронов повысит эффективность

Распыление пестицидов рабочими таит опасности случайного вдыхания и попадания смеси на открытые участки кожи. При механическом внесении концентрация активного вещества увеличивается без риска для здоровья. Это позволяет снизить объём вносимого раствора с 150-200 л/га, до 10-50 л/га. И разработки в этой области продолжаются. В Китае разрабатывается “воздушный” пестицид, концентрация активного вещества в котором будет в 40-100 раз выше обычной .

Но сегодня не так много пестицидов, которые были разработаны специально для сельскохозяйственных дронов. Это вызывает технические проблемы, такие как засорение сопел БПЛА, невозможность некоторых моделей работать с пестицидами на основе гранул.

Работа по устранению этих проблем ведется. Компания Roga Drone (Канада) сотрудничает с химическими институтами в изучении особенностей распыляемых веществ. Это необходимо для эффективного использования собственной техники.

ФФактор рельефа при выборе дрона

Хлопковые поля в Индии часто обрабатываются аппаратами с пятилитровыми цистернами. Для обработки поля такому дрону требуются дозаправки, поэтому распыление начинается с дальнего конца поля. Обработку сельскохозяйственных территорий со сложным рельефом эффективнее проводить летательными аппаратами с большей грузоподъемностью и возможностью беспосадочного полёта.

Беспилотные вертолеты оборудованы емкостями большого объёма и их приобретение целесообразно для крупных хозяйств. В 2015 году Федеральное авиационное управление США утвердило модель Yamaha RMAX в качестве первого дрона, который может использоваться для распыления удобрений и пестицидов. Беспилотный вертолёт компании Yamaha Fazer-R оборудован ёмкостью объёмом 32 л, что позволяет ему обработать до 4 га поля за один цикл.

В последние несколько лет проводилось много экспериментов с работой дронов в полях. И многие теоретические прогнозы получили статистическое обоснование. Подтверждением положительного результата исследований становится растущее количество хозяйств, внедряющих в рабочий процесс БПЛА.

Агрохимическая обработка почв является одним из обязательных приемов обработки сельхозугодий. До появления специализированной сельскохозяйственной малой авиации агрохимическая обработка выполнялась наземным способом, который применяется и сегодня, но с учетом современного научно-технического уровня и возможностей конкретного хозяйства.

Традиционные методы агрохимической обработки: преимущества и недостатки

Один из самых компактных вариантов обработки посевов с воздуха – мотодельтоплан со специальным оборудованием

Традиционные методы агрохимии формировались не одно столетие, но в систематическом виде их история начинается с XIX века. Понятно, что первые научно обоснованные методики использовали исключительно наземные способы внесения удобрений и обработки посевов специальными веществами. Разработка и массовый выпуск наземной специализированной сельскохозяйственной техники стали первыми шагами на длительном и довольно сложном пути внедрения передовых технологий в аграрном секторе.

Безусловно, опрыскиватели и трактора помогли ускорить обработку угодий и существенным образом снизить потери времени. Однако наземная техника не всегда может решить проблемы сельхозпроизводителей. Первая проблема связана со временем. Агрохимическая обработка, как показывают научные исследования и практика, требует оперативности. Например, если владельцы хозяйства хотят наибольшего эффекта от тех же защитных мероприятий, то провести обработку необходимо в крайне сжатые сроки – от 3 до 5 дней.

Именно здесь кроется один из важнейших недостатков традиционной обработки – ее низкая оперативность. Причины могут быть разными: неподготовленность техники, “человеческий фактор”, несоблюдение технологий и др. В российской практике наиболее частой причиной низкой оперативности агрохимической обработки выступают два обстоятельства: 1) владельцами и специалистами не соблюдаются требования технологии выращивания и обработки посевов, 2) неисправность специализированной техники (по разным причинам).

Решение проблем оперативности и состояния наземной техники было найдено в малой авиации. В советское время появилось немало разработок самолетов и вертолетов, которые с успехом использовались при обработке посевов. Казалось бы, вот оно решение вопроса. Однако проблемы появились и в этом направлении. Во-первых, сегодня у российских сельхозпроизводителей нет нормального выбора пилотируемых летательных аппаратов для выполнения всех необходимых операций. Во-вторых, даже если специализированные самолеты или вертолеты есть и их услугами можно воспользоваться, появляется другая серьезная проблема – немалая стоимость работ. Даже сверхлегкие летательные аппараты (с пилотом на борту) не всегда по карману владельцам агрокомплекса, что уж говорить о небольших фермерских хозяйствах. Есть ли выход? Да, и он заключается в том, чтобы перейти на использование специализированных беспилотных летательных аппаратов, например, сельскохозяйственных дронов DJI серии Agras.

Агрохимическая обработка с помощью дронов: особенности и преимущества

Обработка посевов сельскохозяйственным октокоптером DJI Agras

Мы уже говорили, что малая и сверхлегкая авиация стали отличной альтернативой наземным инструментам агрохимической обработки. Например, по утверждению экспертов в области применения сверхлегких летательных аппаратов, их производительность при химической обработке посевов в десять и даже более раз выше наземной техники. Однако в данном случае речь идет об аппаратах, которые управляются человеком на борту. В чем же тогда преимущества беспилотников?

Во-первых, как правило, беспилотники в сельском хозяйстве используются в комплексе. То есть, еще до выполнения агрохимической обработки или других операций владелец хозяйства может использовать дрон для анализа ситуации на полях (с помощью аэросъемки и анализа собранного материала). Это позволяет более эффективно планировать агрохимическую обработку, не тратить дорогостоящие расходные материалы впустую. И это, как вы понимаете, уже первый шаг на пути снижения расходов.

Во-вторых, специализированные дроны, которые сегодня уже есть на отечественном рынке, например, аппараты серии DJI Agras, обходятся намного дешевле для любого типа хозяйства. Даже если вы решили арендовать БПЛА у одной из компаний или приобретаете дрон в полную собственность, ваши расходы будут на порядок ниже, чем при аренде (а тем более, покупке) специализированного самолета или вертолета. Обслуживание дрона в личном пользовании также обойдется вам намного дешевле, чем обслуживание пилотируемого аппарата.

В-третьих, если у вас нет средств на аренду самолета или вертолета и вам приходится использовать наземные способы обработки, то вы сталкиваетесь с уже описанной выше проблемой: низкой оперативности и невысокой производительности наземной техники (которая, кстати, может вообще отсутствовать в мелких хозяйствах). Тогда БПЛА становится реальной альтернативой. Например, даже не самый новый октокоптер DJI Agras MG-1 может нести на борту до 10 кг жидких веществ и обработать за один полет до 4 га угодий.

С учетом того, что площадь среднего фермерского хозяйства может составлять в Центральной России до 60 га (на юге РФ они могут достигать 1000 га, однако все же средний показатель составляет 200 га или чуть более), дроны могут достаточно эффективно выполнять свои задачи, тем более что в реальности общая территория для обработки может быть существенно меньше указанных выше параметров.

Борьба с опасными вредителями вроде саранчи или лугового мотылька, повышение качества урожая с помощью подкормок и другие операции могут эффективно выполняться беспилотной авиацией. При этом автоматизированные системы управления летательным аппаратом, программные средства (даже целые специализированные пакеты программ) позволяют свести к минимуму непосредственное участие человека в операциях, более рационально планировать работы, отслеживать и вовремя получать необходимые данные о состоянии урожая.

Сельскохозяйственная платформа DJI Agras Т10

D-RTK 2

DJI Terra

Комплект:
Дрон DJI Agras T10, пульт дистанционного управления

Задача:
Обработка и орошение сельскохозяйственных угодий, борьба с вредителями и сорняками

Применение:
Крупные и средние агрокомплексы, фермерские хозяйства

от 829 000 руб

Сельскохозяйственная платформа DJI Agras T16

D-RTK 2

DJI Terra

GS Pro

ПО контроллера

Edge 1

Модули

Комплект:
Мобильная станция D-RTK 2 High Precision GNSS, Набор адаптеров пропеллеров для DJI Agras T16 (CCW), Пропеллеры 33" для Agras T16 (CW), Комплект выпускных шлангов для DJI Agras T16, Защитный кейс мотора для Agras T16, Аксессуары для распылительного бака для DJI Agras T16

Задача:
Обработка и орошение сельскохозяйственных угодий, борьба с вредителями и сорняками

Применение:
Крупные и средние агрокомплексы, фермерские хозяйства

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Кто нибудь использовал подобную технику на практике?

Кому он нужен с такой производительностью?
"Бак" - 10 литров

Обработка территории - 10 000м2. на одной заправке, как понял, причём максимум. Объём зависит от культуры, от химикатов, от концентрации раствора.
Наверно Вы думаете, что 10 000м2 это много, а это всего 1 гектар - 100х100 метров. А 400 га полетайте - обработайте. А если 4000 га?

ну я потому и поинтересовался, насколько это применимо на практике, радиус облета я думаю около 2х километров может быть.

насколько я понял есть наземное распыление а есть распыление с воздуха, причем с воздуха обычно на вертолетах или дельтапланах распыляют

причем с воздуха обычно на вертолетах или дельтапланах распыляют

На кукурузниках. Потому он и кукурузник, собственно

по цене думаю в рф могло бы стоит 15-20 тыс по началу, а через пол года - год цены могли бы сильно снизиться. в 2-3 раза.
тут наверное надо понять экономику что выгоднее, я прочитал что дельтапланы орошают каплями нужного размера, а кукурузники большими каплями, и эффективность ниже

Вы ими планируете торговать? Пустое это.
В сельском хозяйстве они никому не нужны с такой производительностью. Ни за 15, ни за 10, и даже ни за штуку баксов.

ну я вообще дронами занимаюсь.
просто вчера рассказали про этот аппарат, теперь вот думаю, зачем они его создали, если это не востребовано будет.
крупным агрофирмам точно не подойдет, выходит из-за производительности, а мелким может быть невыгодно, как вы сказали.

Мы снимаем коптером, например так

А вот такая авиация используется в большом сельхозбизнсе

Мы снимаем коптером, например так

А вот такая авиация используется в большом сельхозбизнсе

ну мелкие коптеры используются именно для видео, я это знаю потому что ими занимаюсь.

а в чем преимущество ми2 - в том что он покрывает большую площадь за малое время, те высокая производительность? он ведь и жрет топлива оч оч много.

эта поделка конечно никуда не годится которая в первом видео, хотя она технологичная, и за беспилотными аппаратами будущее. но неужели никто не разработал более тяжелый беспилотник или дельтоплан управляемый дистанционно чтобы он на борт брал несколько сотен килограмм и экономично его распылял, например по заданной территории.

Я не специалист.
Мне кажется, что эта игрушка, как в Вашем видео никуда не годится для этих условий. Есть подозрение, что эта игрушка сломается в середине первого дня. Да и батареек сколько надо. На 4 часа съёмок видео, что я выложил выше, мы затратили 12 батареек, причём снимали не всё.
Но вот послушайте что люди говорят об обработке.

А вы если дронами занимаетесь, то создайте не коптер , а планер, способный снимать на фото-видео 5-6 тыс га за полет. Это будет восстребовано. Только сами не продавайте, если вы - производитель, а ищите торгового партнера. А то сейчас многие кто делает дроны, зачем-то хотят сами заниматься сбытом, а надо строить дилерскую сеть.
Изменено Редактором - пользователю предупреждение за рекламу.

ну эта ямаха по характеристикам не лучше, а стоит в 10 раз дороже.

нашел кстати производительность этого дрона - "За час MG-1 может обработать участок площадью в три-четыре гектара." для огромных площадей не подойдет. а для мелких наверное самое то будет до 30-50 гектаров

Геомир

Максимальной эффективности в сельском хозяйстве можно добиться, только владея актуальной и точной информацией о площади, рельефе, специфики грунта полей. Наиболее простым и действенным способом для получения таких сведений, является использование беспилотников. Всего за несколько минут полета можно собрать детальную информацию об изучаемом объекте, создать ортофотоплан,3D-модель рельефа и не только. Это позволяет полностью контролировать сельскохозяйственные процессы и своевременно принимать решения по их корректировке.

Тенденции использования беспилотников в России

Дроны в сельском хозяйстве России – одно из самых перспективных направлений, на которое активно растет спрос. В интересах точного земледелия постоянно создаются и совершенствуются как аппараты, так и ПО, позволяющее в сжатые сроки собирать и обрабатывать полученные данные.

Для более активного развития беспилотников на рынке России были снижены регуляторные барьеры и появились специальные программы для подготовки профессиональных операторов небольших БПЛА.

Благодаря такому подходу, устройства становятся одним из востребованных инструментов у крупных российских агрохолдингов, среди которых “Мираторг” и “Степь”.

Какие виды беспилотников применяют в сельском хозяйстве?

Для наблюдения за полями используют два вида БПЛА, отличающиеся своей конструкцией и летными характеристиками:

Самолетного типа или Летающее крыло – наиболее удобный вариант для облета больших территорий, характеризующийся высокими аэродинамическими показателями. БПЛА этого типа лучше всего подходит для мониторинга протяженных объектов или съемки в условиях значительного удаления. Но, из-за особенностей конструкции беспилотник должен постоянно двигаться и поэтому не может работать в режиме зависания над объектом, а также осуществлять съемку на ограниченных территориях.

Коптерные беспилотники или дроны – могут оснащаться различным количеством винтов, что позволяет отлично справляться с точечной съемкой в одном месте для обследования небольшого земельного участка, трехмерного моделирования, опыскивания. Квадрокоптеры отличаются простой конструкцией, стабильностью полета и надежностью. К недостаткам БЛПА этого вида можно отнести небольшую скорость и ограниченное время полета из-за чего радиус действия меньше, чем у самолетных дронов.

Какие операции выполняют беспилотники?

Технологично оснащенные беспилотники в сельском хозяйстве способны выполнять разнообразные операции:

Аэрофотосъемку – необходимую для выявления проплешин, гибели урожая после воздействия природных факторов и других дефектов, нуждающихся в своевременном устранении. Аэрофотосъемка с дрона более детальная, чем съемка со спутника, за счет небольшой высоты полета. Кроме того, беспилотные системы позволяют снимать даже в условиях порывистого ветра и облачности.

Видеосъемку – производительность летательного аппарата при видеосъемке достигает 30 км² за 1 час, что существенно снижает временные и финансовые затраты по сравнению с использованием наземных видов обследования или пилотируемой авиации.

3D моделирование – позволяет определять переувлажненные или засушливые территории, выемку грунта, грамотно создавать планы и карты увлажнения или осушения почвы, рекультивации участков или мелиорации земель.

Тепловизионную съемку – осуществляется с применением всего спектра инфракрасного излучения: ближнего, среднего и дальнего диапазона. Исследование с БПЛА дает возможность определить сроки дифференцирования точек роста, что напрямую влияет на урожайность и сохранение продуктивных свойств растений с сохранением наследственных возможностей сорта.

Лазерное сканирование – применяется для анализа местности на труднодоступных или недоступных территориях. Данный метод обеспечивает получение точной модели высокой плотности с детальным отображением рельефа даже при работе в условиях сильной загущенности насаждений.

Опрыскивание – благодаря возможности дооснащения, дроны используют для точечного опрыскивания растений и плодовых деревьев . Такой подход позволил фермерам обрабатывать только больные растения, исключая попадание химикатов на остальной урожай.

Какие задачи решают беспилотники для сельского хозяйства?

Современные беспилотные системы решают следующие задачи:

оценка качества посевов и выявление факта повреждения или гибели культур;

определение точной площади погибших культур;

аудит и инвентаризация земель, необходимые для совершения сделок;

определение дефектов посева и проблемных участков;

анализ эффективности мероприятий, направленных на защиту растений;

мониторинг соответствия структуры и планов севооборота;

выявление отклонений и нарушений, допущенных в процессе агротехнических работ;

анализ рельефа и создание карты вегетационных индексов PVI, NDVI;

сбор информации для службы безопасности, в том числе с выявлением факта незаконного выпаса скота на полях;

сопровождение строительства систем мелиорации;

мониторинг хранения корнеплодов в кагатах;

создание карт для дифференцированного удобрения и опрыскивания полей.

Преимущества БПЛА

Активный интерес к применению БЛПА вызван рядом выраженных преимуществ технологии:

Высокая скорость исследований и экономия время фермеров. За 1 день съемки можно обследовать территории площадью до 5 тыс. га.

Максимальная точность результата.

Возможность визуального анализа информации в режиме реального времени.

Возможность своевременно оценки качества выполненных в поле работ.

Детальный контроль каждого участка на всех этапах сельскохозяйственных работ.

Применение беспилотников помогает не только провести детальный анализ условий, влияющих на качество растительности, но и оптимизировать производство для получения максимально эффективного результата с рациональным использованием ресурсов. Регулярная съемка позволяет вносить данные в технические документы с учетом привязки к определенному времени для оценки последствий воздействия неблагоприятных условий.

Недостатки беспилотников

Кроме преимуществ, работа с дронами и БВС самолетного типа имеет ряд недостатков, среди которых:

необходимость получения специального разрешения на полеты;

зависимость точности съемки от навыков оператора и программного обеспечения;

ограниченная дальность действия из-за невысоких возможностей аккумуляторов.

Кому подходят БПЛА ?

Сегодня, дроны и БВС самолетного типа доступны не только крупным агрохолдингам и комплексам. Благодаря умеренной стоимости и распространенности обучающих курсов по управлению аппаратами, съемку БЛА могут себе позволить средние и даже мелкие фермерские хозяйства.

Кроме того, совершенно не обязательно приобретать беспилотник. Его можно арендовать или заказать услугу с применением беспилотников у профессионалов.

Пример использования беспилотников в хозяйстве

Выявление всхожести растений. Подсчет количества всходов подсолнечника.

По причине низкого качества работы высевающих комплексов расстояние между всходами было нестабильное, присутствовало большое количество пропусков и двойников. Сингуляция составляла 86%. Это было обнаружено и автоматически посчитано после мониторинга с беспилотника Альбатрос М5 .

100 кв км* (4000 +2000+2000) (полеты+ОФП + векторизация М1:2000) = 800 тыс. р.

Экономическая эффективность

В результате после переоборудования и настройки высевающих комплексов в следующем сезоне удалось значительно повысить качество посевов и получить сингуляцию всходов 98%. Это обеспечило прибавку к урожайности 8%.

Читайте также: