Реальных цифр мало: в КрасГАУ изучают эффективность агродронов и учат операторов БПЛА

Все чаще стали говорить о применении агродронов в сельском хозяйстве. Считается, что они могут работать на полях, где сложно пройти наземной технике, более экономичны, могут выполнять широкий спектр работ: от мониторинга полей до обработки посевов средствами защиты растений, внесения удобрений и не только. Но работа с беспилотниками, как и любой техникой, безусловно, требует специальной подготовки специалистов. В конце мая на базе Красноярского государственного аграрного университета открылась «Лётная школа». О ее задачах и возможностях агродоронов говорим с ответственным за координацию и организацию по работе с БПЛА КрасГАУ Алексеем Грудининым.

– Алексей Александрович, сельхозтоваропроизводители потихоньку начинают присматриваться к агродронам. Давайте разберемся, какими они бывают и для чего их можно использовать в сельском хозяйстве?

– Чаще всего в сельском хозяйстве используют мультикоптерные беспилотники, конвертопланы и беспилотники самолетного типа. Мультикоптерные различаются разным количеством винтов, а конвертопланы сочетают в себе признаки и мультикоптерных и самолетных беспилотников – они имеют винты и взлетают как коптер, а потом планируют как самолет. Дроны применяются для автоматизации различных процессов: мониторинга состояния посевов, орошения полей, распыления удобрений и средств защиты растений, анализа почвы, для посевов и так далее. Достаточно широкий спектр работ они могут выполнять. Мультикоплеры самые универсальные дроны – они могут использоваться как для мониторинга, так и для опрыскивания растений и распыления удобрений. Самолетные беспилотники меньше потребляют заряд аккумулятора, потому что у них один винт, который служит для управления, а так они планируют и выполняют свои задачи по мониторингу.


– Все ли дроны работают от аккумуляторов?

– Нет, конечно. На сегодняшний день есть квадрокоптеры с двигателем внутреннего сгорания. Например, когда холодно, они даже практиченее аккумуляторных, потому что температура воздуха сильно влияет на аккумуляторы. На сегодняшний день заряда дронам самолетного типа хватает на 6-8 часов. Это достаточно долго. У мультикоптеров мощность аккумулятора зависит от размера самого БПЛА. Маленькие летают минут 10, а большие – 2-4 часа. Это кажется немного, но на самом деле для мониторинга хватает. Даже если поле достаточно большое, то коптер летит на высоте порядка 150-200 метров, и он выполнит работу быстрее и точнее, чем человек. Кроме того, дрон не будет подвергать поля угрозе вытаптывания.


– Какие есть преимущества у беспилотников над наземной техникой?

– Во-первых, это эффективность, скорость. Получается, беспилотники могут охватывать большие участки полей. Позволяют оперативно производить мониторинг, обработку почвы и растений. У них выше точность, благодаря использованию специальных датчиков и камер беспилотные летательные аппараты обеспечивают более точный, детальный мониторинг данных, позволяют улучшить и оптимизировать процессы. 

Во-вторых, экономия ресурсов. Использование беспилотников позволяет оптимизировать расход удобрений например, воды, пестицидов, что приводит к снижению затрат хозяйства. 


– За счет чего снижается расход препаратов?

– За счет контроля расходования препаратов. Мы в беспилотниках можем настраивать эту каплю, что позволяет уменьшить расход. А благодаря мониторингу, например, пролетел коптер, сделал аэрофотосъемку с помощью специальных камер, мультиспектральные они называются, и мы можем определить, где засушливое место, а где увлажненное, где есть паразиты, а где нет паразитов. В связи с этим можно применять точечно пестициды или протравку именно в том месте, где это необходимо, а не проходить полностью все поле. Кроме того, дрон обрабатывает полностью все растение, препараты подпадают не только на поверхность листа, но и под лист, на стебель. 


– За счет чего это происходит?

– Во-первых, за счет работы лопастей. Когда происходит полив, лопасти работают, они отталкивают аппарат от земли, и при этом воздух загоняется в том числе и под листья, а вместе с ним и частицы препарата. Второй аспект – технология распыления. Это не просто полив растения водой с растворенными пестицидами, а это распыление мелкодисперсных капель, которые образуют своеобразный «туман», покрывающий все растение целиком.


– Для такой технологии обработки растений нужны специальные препараты, разработанные специально для внесения посредством дронов? 

– Это на сегодняшний день очень трудный вопрос. Потому что не так много производителей средств защиты растений и удобрений используют дроны на сегодняшний день, некоторые считают их использование нецелесообразными. Но некоторые производители уже включились в эту работу, и они стараются тоже просчитывать все это и делают рекомендации. 

Есть некоторые организации, которые этим занимаются, тестируют.

В Алании есть организация, которая занимается именно этим. У них свои опытные поля и они тестируют. У них есть сеялки специальные на агродроны. То есть у них уже не машины сеют, а квадрокоптер пролетает и сеет рис, пшеницу. И также они тестируют разные химикаты на этих же полях, в каком объеме надо вносить, как готовить раствор, получили ли растения необходимое количество препаратов и так далее. Они на все пытаются тестировать. У нас в Красноярске есть организация, они тоже закупили оборудование. Тоже сейчас тестируют, как использовать дроны для обработки посевов и чем технология отличается от внесения с помощью наземной техники. Я думаю, в скором времени производители СЗР в эту работу хорошо включатся. И у нас будут более точные данные, мы уже будем не просто на глаз разводить препараты для полива, а будем точно понимать, что и в каком количестве заливать в коптер для получения максимального эффекта.


– Ваша «Лётная школа» будет только обучать операторов БПЛА или тоже планируете проводить исследования?

– «Лётная школа» в КрасГАУ создается как некий образовательный ресурс, который включает в себя несколько направлений – это создание научной школы по работе с БПЛА, изучение использования и применения агродронов и, конечно, обучение операторов.

У нас есть порядка пяти тысяч гектаров учебного хозяйства, на котором мы будем тестировать агродроны. Исследовать применение средств защиты растений, полива, проведения аэрофотосъемки. Это необходимо, чтобы было понимание, насколько применение дронов в сельском хозяйстве выгодно и в каких случаях лучше использовать БПЛА, например, для полива, а в каких применение наземной техники даст больший эффект. Многие говорят об эффективности дронов, но реальных цифр пока что мало. Пока мы опираемся на китайские данные, с кем я ни разговаривал с коллегами в основном на них, потому что первые агродроны у нас появились именно китайского происхождения. Но нужно понимать, что у них несколько иные природно-климатические условия и результаты агродроны тоже могут показывать несколько иные. Поэтому, я думаю, ближайший год будем тестировать коптеры и уже сможем получить какие-то более реальные цифры. Это одна из задач нашей «Летной школы».


 

Вторая задача – обучение заинтересованных сельхозтоваропроизводителей работе с БАС. С 22 мая у нас начал обучение первый поток слушателей «Летной школы». Их около ста человек. Это все люди, которые уже работают в сельском хозяйстве. В течение трех месяцев мы будем их обучать, теоритический модуль они изучают с помощью специального электронного ресурса, а на практическую часть они обязательно приезжают к нам в КрасГАУ.


– Работа с коптерами – перспективное направление. Студенты могут его освоить в процессе обучения, чтобы прийти работать на сельхозпредприятия и в хозяйства уже подготовленными специалистами? 

– Заинтересованные студенты могут поработать с дронами, пока таких ребят мало – 5 человек. Многие пока боятся, не понимают уровень ответст-венности. Любой студент, обучающийся в нашем университете, может к нам прийти, и начать работать с БАС. Мы выполняем свои какие-то полевые задачи, и при этом студент обучается работе на оборудовании. 


– Алексей Александрович, мы много говорили о преимуществах использования агродронов. А есть ситуации, когда дрон использовать невыгодно? 

–На сегодняшний день невыгодно дроны использовать для маленьких ферм из-за высоких затрат. Сейчас, пока какой-то сильной конкуренции в мире беспилотников нет, они дорогие. Хорошие сельскохозяйственные беспилотники начинаются от полутора миллионов рублей и это без какого-то дополнительного оборудования, просто машина. Дополнительное оборудование – это обычные камеры, которые применяются для составления аэрофотоплана, то есть создания карты поля, с помощью которой можно потом сделать 3D-макет, например; мультиспектральные камеры, которые по разным каналам выявляют какие-то проблемы в поле, потом уже агрономы читают индексы, которые получают при помощи спектральных камер, и выявляют, что нужно сделать. Это все считается дополнительным оборудованием.


– Какой у дронов срок эксплуатации, они успеют себя окупить?

– Сроки эксплуатации – это очень тяжелый вопрос на сегодняшний день. Они могут служить порядка 10 лет, но тогда эксплуатация должна быть минимальной. Потому что всегда есть риски, которые связаны с затратами на ремонт и амортизацию: например, падение беспилотника, если оператор решил вылететь в неблагоприятную погоду, также как с самолетом и вертолетом, износ запча-стей, замена батарей при неправильной эксплуатации. При хорошей эксплуатации они могут прослужить до пяти лет, при неправильной – всего год . 


– Вы сказали про неблагоприятную погоду. В каких условиях дроны использовать нежелательно? 

– Каждый изготовитель дрона проводит испытания, и описывает технические условия, в которых его аппарат может выполнять свою работу.

Потому что в зависимости от размера дрона отличаются их возможности по ветру, от того насколько защищен аккумулятор зависит при каких температурах БПЛА может работать. Например, есть беспилотники.у которых идет подогрев и охлаждение аккумулятора в зависимости от погодных условий: если сильно жарко, чтобы аккумулятор не перегревался, он охлаждается, если сильно холодно, то подогревается, есть дроны, способные работать даже в арктических условиях. У нас в этом году в Красноярске круглые дни дожди идут. Дожди тоже считаются неблагоприятными условиями, потому что осадки мешают определить влажность или провести аэрофотосъемку. 


– На ваш взгляд, дроны смогут заменить наземную технику и людей?

– Мне кажется, хоть коптеры и имеют хороших потенциал, полностью заменить наземную технику они не смогут. Наземные машины все еще необходимы для ряда задач, таких как посев, уборка урожая, внесение твердых удобрений, выполнение специфических работ на полях. Таким образом, сценарий развития: дроны и наземная техника будут скорее в симбиозе работать. Людей БПЛА в сельском хозяйстве тем более не смогут заменить. В этой отрасли большая зависимость от человека. Конечно, беспилотники могут сами выполнять запрограммированный сценарий, но программу ему задает все равно человек.