Использование беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве всё ещё остаётся новым направлением, но развивается оно быстрыми темпами.
Долгое время считалось, что использовать агродроны в теплицах нецелесообразно. Ведь внутри на их пути много препятствий: дорогие светильники, растения, провода, опорные столбы и другие предметы. Однако компании-разработчики сумели справиться с этой проблемой. Более того — уже есть автономные «крылатые помощники», способные работать без помощи людей.
Для решения задач современные фермеры используют разные модели дронов. Одни весят чуть больше 30 граммов, но есть модели, способные переносить по воздуху 40 литров жидкости. Достижения в области материалов, аккумуляторных технологий, встроенных датчиков позволили разработчикам создать агродроны для поиска и уничтожения вредителей, мониторинга растений, проверки конструкций теплиц и даже маркетинга. С помощью миниатюрных беспилотников можно сделать фото и видео в высоком разрешении для веб-сайта компании.
Нанесение затеняющего покрытия
Для нанесения специального затеняющего покрытия тепличные компании, как правило, привлекают работников-смельчаков, готовых подняться на стеклянную крышу и волочить тяжёлые шланги, по которым поступает состав. Это может занять часы или даже дни и сопряжено с реальным риском для работников. Несколько компаний, в том числе британская AutoSpray Systems, уже использует беспилотники для нанесения затеняющего состава.
Дроны не только поднимают ёмкости с жидкостью в воздух, но и точно распределяют её по стеклянной поверхности. Когда приходит время замены резервуара, они возвращаются на базовую станцию. Оператор меняет баки и аккумуляторы за пару минут, и дроны возвращаются обратно, чтобы повторить действия. Их использование сокращает время нанесения состава, а само покрытие получается более равномерным.
Охота за вредителями
Ряд компаний уже используют в теплицах беспилотники для защиты растений от насекомых-вредителей. Одни дроны выслеживают нежелательных насекомых, другие — избавляются от них, третьи — распространяют насекомых полезных.
Основателю стартапа PATS Indoor Drone Solutions Брэму Тиджмонсу идея создания «летающих убийц» пришла в голову, когда его одолевали комары. Он задался целью разработать небольшие беспилотники, которые могли бы выслеживать насекомых и уничтожать их прямо в полете. Их очевидным плюсом будет сокращение использования инсектицидов, потому что в закрытых помещениях обработка растений агрохимикатами чревата гибелью полезных насекомых, которые вносят свой вклад в уменьшение численности вредителей, в частности белокрылок.
В результате появились дроны PATS-X — крошечные, весом всего около 30 граммов. Они безопасны для людей, а за вредителями они охотятся ночью, когда те особенно активны. Система состоит из стационарной 3D-камеры и беспилотника. Видеокамера постоянно обновляет цифровую карту местности, которая включает в себя расположение столбов, проводов, растений и других окружающих потенциальных препятствий для полётов беспилотников. Перехват вредителя прямо в воздухе — это результат расчётов, которые система и дрон производят совместно в режиме реального времени.
Камера позволяет беспилотнику «увидеть» насекомое. По команде и инструкциям дрон отрывается от зарядного устройства и преследует мотылька, совершая манёвры на высокой скорости. Насекомое, залетевшее в теплицу, оказывается в «лапах» дрона, который, после уничтожения вредителя, возвращается на базу. На всё требуется считанные секунды. Система может различать виды насекомых, чтобы не навредить полезным особям. Например, шмели могут чувствовать себя в безопасности.
Компания Parabug применяет беспилотники для другого метода борьбы с вредителями — эти дроны разбрасывают полезных насекомых над посевами растений. Для этого у дронов есть контейнер — вращающийся барабан, который действует, как солонка, равномерно распределяя насекомых по всей площади.
Перед запуском новой технологии основатели Parabug просчитали экономический эффект от использования своих устройств. Оказалось, они могут не только сократить время на обработку, но и сэкономить приличную сумму владельцу теплицы, сократив затраты на ручной труд как минимум наполовину.
Постановка диагноза
Вести точный мониторинг состояния посевов в больших теплицах — непростая задача. Но беспилотные летательные аппараты способны решить и эту проблему. Например, с помощью дронов компании Corvus Drones можно наблюдать за процессом роста салата-латука: следить за скоростью всходов, оценивать размеры растений, измерять площадь листьев.
Беспилотники могут помочь и в решении следующей проблемы: если при гидропонном выращивании растений желоба системы не достаточно выровнены, растения увядают и гибнут. Дроны обучены замечать такие недостатки и отправлять уведомление производителю, точно указав местонахождение желобов, которые следует поправить.
Летающие помощники способны предупреждать о первых признаках заболеваний. Агродроны ставят диагноз по изменению цвета листьев, которое является первым признаком мучнистой росы, ботритиса, выявляют вредоносных гусениц и тлю. Всё это может сэкономить производителю сотни часов ручного труда и предотвратить ущерб из-за гибели растений от болезней или вредителей.
Замена опылителей
Сокращение популяции насекомых-опылителей и запреты на их ввоз, действующие в ряде стран, стали настоящей проблемой для производителей овощных культур.
Стартап Polybee разработал новый метод опыления растений с помощью минидронов. Если насекомые вытряхивают пыльцу из пыльников благодаря вибрации, то агродроны проделывают это с помощью турбулентного воздушного потока без непосредственного контакта с самими растениями.
Миниатюрные устройства уже протестировали на клубнике, перцах, томатах и баклажанах. Специалисты Polybee считают, что их технология будет востребована не только агропредприятиями, но и селекционерами. Поэтому в дальнейшем агростартап будет разрабатывать технологию перекрёстного опыления для упрощения создания гибридов сельскохозяйственных культур.
Развитие агродронов открывает новые возможности для сельского хозяйства. Они помогают фермерам сэкономить время, силы и ресурсы, а также повышают эффективность и качество производства. Это пример того, как современные технологии могут сделать сельское хозяйство более устойчивым и прибыльным. А чтобы процесс использования БПЛА более удобным для пользователей, многие компании предлагают дроны по подписке, беря на себя обслуживание и ремонт своих устройств.
