Беспилотники в АПК: до обновления сельхозтехники – как телега впереди лошади

В середине июля в СМИ буквально прошумела новость: уральские ученые разработали трактор-беспилотник. Это событие вполне отвечает современной тенденции к оцифровке и роботизации, в том числе, попыткам применить космические технологии к полевой практике. Пока, конечно, нельзя просто подойти к трактору или комбайну, и, как в одном фантастическом фильме, касанием колеса ногой отправить его работать в поле… будто «по щучьему веленью». Но все, кажется, идет именно к этому.

Беспилотная техника – как наземная, так и воздушная – уже успешно внедряется для военного и гражданского использования. Есть такие технологии и в сельском хозяйстве. Возможности их, согласно задумкам разработчиков и мечтам производственников, достаточно широки, и включают выполнение технологических операций в процессе производства сельхозпродукции. В животноводстве – это роботы для автоматизированной дойки, в растениеводстве – для непосредственной работы на полях и транспортировки продукции. Летательные аппараты могут быть применены для наблюдения за полями, сбора данных и обработки посевов.
Почти 10 лет назад в Курганской области в рамках выставки «День зауральского поля» редакция нашего журнала организовывала демонстрационный показ импортного трактора, оснащенного системой параллельного вождения. Машина шла по полю, согласно сигналу космического спутника, а сидящий в кабине механизатор, улыбался, заложив обе руки за голову, демонстрируя, что он тут отдыхает и находится просто «на всякий случай». В то время это, конечно, было очень диковинно. 
Сейчас уже современные сельхозмашины буквально «напичканы» разнообразной электроникой и опциями, в которых разобраться сложно не только инженерам в хозяйстве, но и самим сервисным службам компаний. А руководители хозяйств вовсю пробуют использовать возможности, например, электронной навигации, контроля, учета в агропроизводстве.    
Год назад, в августе 2016 года Росэлектроника объявила, что в скором времени будет выпущена линейка автоматизированной сельскохозяйственной техники, что уже налаживается производство беспилотного комбайна, который будет произведен полностью из оте-чественных комплектующих и на основе российского программного обеспечения. 
По завершении опытно-конструкторских работ через два года (а значит, уже следующим летом – прим.ред.) будет обеспечено его автоматическое пилотирование: комбайнер может там присутствовать, но скорее для контроля и на случай непредвиденных ситуаций. 
Как считают разработчики, в чистом поле каких-то особых опасностей для наземных беспилотников, вроде бы, нет: это не дорога, где кругом автомобили и пешеходы. Так что, по мнению Росэлектроники,  задача создания беспилотных комбайна и трактора будет решена быстрее, чем задача создания беспилотного автомобиля. (И вот тут «делаем ставки», уважаемые читатели, что раньше появится в коммерческой эксплуатации: автономный от человека автомобиль или трактор?) 

Передвижение комбайна Роэлектроники регулируется за счет нескольких узлов: гидравлического управляющего блока, электрического навигационного контроллера и приемника ГЛОНАСС/GPS. Приемник еще в 2014 году прошел успешные испытания на базе Тимирязевской сельхозакадемии. В ходе экспериментов отклонения в точности движения и позиционирования составили всего 2 см.
Кстати, именно в вопросах точного земледелия редакция журнала «Нивы России» уже несколько лет сотрудничает со специалистами Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева, – д.с.-х.н. А.И. Беленковым. В постоянной рубрике «Точное земледелие», например, в июне 2016 года рассмотрены различные виды беспилотных летательных аппаратов, приведён обзор различных БПЛА отечественных и зарубежных производителей. Проанализировано возможное технологическое перспективное применение беспилотных летательных аппаратов в растениеводстве. 
Авторами публикации отмечается, что за последние 5-6 лет по развитию этой отрасли машиностроения сделано во много раз больше, чем за все предыдущие годы. Это позволяет считать отрасль бурно развивающейся с большими перспективами по разнообразию конструкторских решений. Особенно выделяется создание большой гаммы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) – портативных размером менее 1 м2 (дронов) до дельтапланов. Большой успех наблюдается и в развитии малой авиации с размахом крыльев от 2 до 5 мет-ров. Функциональные возможности БПЛА и малой авиации постоянно расширяются.
Кроме того, ежемесячно выходят в журнале «Нивы России» публикации про автоматическое и параллельное вождение, применение технологий технического зрения и т.д. Высокий интерес читателей к материалам рубрики «Точное земледелие» подтверждает, что течение научно-технического прогресса, без сомнения, не остановить, и постепенно к новым разработкам аграрии присматриваются и что-то пробуют внедрить у себя в производство. Хотя вот как внедрять, если, к примеру, само государство к этому пока не готово: беспилотной сельхозтехнике по российским законам даже нельзя выезжать на дороги общего пользования.

Давайте теперь посмотрим, что же изобрела команда ученых Уральского государственного аграрного университета и Уральского федерального университета? Это, как мы поняли, беспилотный трактор с искусственным интеллектом для работы в сельском хозяйстве, который должен решать различные производственные задачи, точно сеять и обрабатывать почву, и все это – без привязки к человеку. Но, пока машиной управляют при помощи пульта, в перспективе планируется, что трактором будет управлять программа.
Для успешного применения беспилотного трактора в хозяйствах Свердловской области еще необходимо провести полное картографирование полей и доработать компьютерное обеспечение. Это позволит наиболее точно обрабатывать заданную территорию и отслеживать качество выполняемой трактором работы. Наладить производство умной агротехники разработчики планируют в течение трех лет. Ожидается, что трактор-беспилотник обойдется в 3-5 раз дешевле импортных аналогов.

В этом распиаренном событии отдельно радует факт, что в команде ученых-изобретателей – молодые специалисты, в том числе, студенты инженерных специальностей и ученые физики-технологи. Именно их ждет с большими надеждами и само сельское хозяйство и предприятия сельхозмашиностроения.
Но нужно еще, как минимум, несколько лет, чтобы все доработать, испытать, и только затем – вводить в эксплуатацию в реальное сельхозпроизводство. Так что, можно пока не очень беспокоиться, что роботы и автопилоты вытеснят с рабочих мест людей. Пока, наоборот, чтобы даже их применять на практике, нужны квалифицированные кадры, а их в сельском хозяйстве не хватает. Как пока не хватает и новой техники, позволяющей «обвесить» ее электроникой для внедрения этих технологий. 
Поэтому, целый «клубок» проблем российской действительности усложняют внедрение беспилотных сельхозмашин. Так, основные из них называет  Герман Масленников, директор компании «Аргонавт», занимающейся системами и программами электронного контроля и навигации в АПК.  Это, во-первых, пересеченная местность сельхозугодий, неровные поля, на которых много препятствий. Чтобы их обходить, а затем разворачиваться, технике пока нужно участие человека. Поэтому, переоборудование плюс сотрудник – по экономике получается невыгодно хозяйству, КПД уменьшается почти до 1/3. 
А если еще вспомнить, что оборудовать системами автономной работы можно только современную технику, которая сама по себе не дешева… Да еще поискать квалифицированных специалистов, со знаниями не только в сельском хозяйстве и электронных устройствах, но и навыками пилота – а как иначе справиться с рисками, которые есть у применения летательных воздушных аппаратов? 
Хотя, летательные беспилотники как-то реальнее и перспективнее, их уже используют для обследования полей, картирования, гербицидной обработки. Но и то – ограничено и осторожно. Дело в том, что концентрация химикатов высока, и есть опасность навредить примыкающим к полям лесным массивам. Если это учитывать, и летать только над серединой поля, тогда снова КПД снижается. Вот поэтому используют не массово, а выборочно, где позволяют финансы и поля.
«Так что, пока к беспилотной сельхозтехнике есть больше научный интерес. Это, скорее, объект фундаментальных научных исследований, не прикладного характера, – считает Герман Масленников, – Она может усовершенствоваться и тогда пойдет в  производство. Но это со временем, не в ближайшие годы. Чтобы массово начали применяться беспилотники в России, пройдет еще лет 10. На мой взгляд, скорее появится коммерческая эксплуатация беспилотных автомобилей в городах, это внедрить даже проще – город размечен и более предсказуем. А лишь только затем – наземная беспилотная техника массово придет в сельское хозяйство. Это будет неизбежно, но пока надо много работать с полями. Ведь сейчас даже на автоматическое подруливание, которое изобретено давно, не перешли повсеместно. Поэтому, очевидно, что беспроблемного и быстрого внедрения беспилотников в агробизнес не предвидится». 

Теперь давайте посмотрим, какова официальная позиция государства по отношению к беспилотному будущему сельхозтехники? В России значимость стимулирования инновационной деятельности и инновационного развития агропромышленного комплекса отмечается в «Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020  годы», утвержденной Постановлением Правительства РФ в июле 2012 года. В числе пяти основных подпрограмм указана подпрограмма «Техническая и технологическая модернизация, инновационное развитие». 

На выставке «Всероссийский день поля» в начале июля в Татарстане новинкой программы 2017 года стал раздел «Робототехника», где планировалось показать в работе беспилотные летательные аппараты и легкие сельскохозяйственные самолеты татарстанских производителей. Среди экспонатов был прототип квадрокоптера с повышенной грузоподъемностью для обработки посевов и самолеты серии «Фермер». 
А 26 июля в Аналитическом центре Минсельхоза России состоялось открытое совещание на тему: «Внедрение современных информационных технологий: точного земледелия, беспилотных летательных аппаратов и интернета вещей, – для сельского хозяйства» с привлечением Фонда «Сколково». В режиме видеоконференции на сайте министерства транслировались агропроекты Фонда «Сколково», направленные на сокращение себестоимости производства сельскохозяйственной продукции и повышение эффективности использования ресурсов сельхозтоваропроизводителей. Всего было рассмотрено восемь проектов в сферах БПЛА, дистанционного зондирования земель, мониторинга состояния почв и интернета вещей в АПК.
Кроме того, представители Минсельхоза России посетили авиа-форум МАКС-2017, проявив интерес к проекту создания всероссийской системы управления авиахимработами и серийного производства полевых авиационных комплексов сельского хозяйства. Так что, разработки всевозможных современных аппаратов и технологий всячески приветствуются и интересуют государство. Кроме того, пробуют создать целый «умный» агрохолдинг компания-разработчик с производителями агротехники «Ростсельмаш» и агрохолдингом «Союз-Агро» на базе ОЭЗ «Иннополис». 

По данным специалистов, около 20 компаний в мире занимаются разработками автономных сельхозмашин. Сегодня главные производства беспилотных тракторов находятся в Японии, США и Нидерландах. Автоматизированные системы, которые можно установить на обычные сельхозмашины, делают в России, Европе и Северной Америке. Рынок пока невелик, но перспективы впечатляют: по прогнозам, к 2024 году он будет составлять 30,7 миллиарда долларов (по данным Российской газеты), и к 2026 году объем обрабатываемых беспилотными тракторами земель достигнет 5 млн га.
Как видим, технический прогресс приносит свои плоды в агробизнес. Перспективы у беспилотного сельхозмаша вырисовываются настолько же впечатляющие, насколько длинным и непростым будет этот путь, начальной и обязательной частью которого является наполнение аграрных предприятий новыми машинами, «продвинутыми» специалистами. А для руководителей хозяйств от внедрения беспилотных машин и аппаратов – будут явные экономические выгоды. Сколько лет на это понадобится, и кто займет этот рынок? Наверное, поэтому уральские разработчики не нашли времени пообщаться с нашей редакцией, но будем надеяться, что они так заняты именно усовершенствованием своего трактора-беспилотника, чтобы обогнать всех остальных и вывести роботизированную сельхозтехнику на российские поля.