Luwih saka satus taun kepungkur, ing musim panas 1922, pesawat kanthi peralatan kanggo nindakake karya kimia aerial nggunakake metode nyemprotake hama lan penyakit saka lapangan terbang ibukutha Khodynka. Penerbangan tes sing sukses menehi tandha wiwitan pangembangan penerbangan pertanian.
Dina iki, panggunaan macem-macem sarana penerbangan kanggo perlindungan tanduran penting banget, amarga menehi kesempatan kanggo:
- ngawasi remot gedhe-gedhe saka crops tetanèn;
- langkah-langkah protèktif ing wektu tetanèn sing cendhak lan ing papan sing angel digayuh nglawan hama sing mbebayani (walang, moth Meadow, tikus kaya tikus, kumbang kentang Colorado, penyu sing mbebayani) lan penyakit (karat rwaning, blight pungkasan, alternaria);
- perawatan nalika lemah banget lembab, nalika peralatan lemah ora bisa mlebu ing lapangan, utamane nalika nglawan suket;
- Processing saka crops dhuwur (jagung, kembang srengenge) lan crops wiji;
- pangolahan sawah;
- garing;
- ngolah crops ing lereng kanthi kemiringan luwih saka 7 derajat, ing ngendi peralatan nyemprot lemah ora bisa digunakake.
Ing Uni Soviet, basis armada penerbangan pertanian yaiku AN-2. Saiki, pangembangan penerbangan pertanian maju menyang ekspansi sing signifikan babagan panggunaan pesawat ultra-ringan (ULA) lan kendaraan udara tanpa awak (UAV), sing luwih murah tinimbang pesawat tugas berat. Sesuai karo Peraturan Penerbangan Federal lan Kode Udara Federasi Rusia, pesawat ultra-ringan minangka pesawat (pesawat) sing nduweni:
- bobot maksimum take-off ora luwih saka 495 kg (ora kalebu peralatan nylametake penerbangan);
- kacepetan stall maksimum sing dikalibrasi (kacepetan penerbangan minimal) ora luwih saka 65 km / h.
Pesawat tanpa awak (UAV) kalebu kendaraan sing penerbangane dikontrol dening pilot sing ana ing njaba pesawat (pilot jarak jauh).
Fitur saka mode panggunaan UAV sing bener ditemtokake dening bobot take-off maksimum:
- nganti 250 g - ora tundhuk registrasi utawa akuntansi negara;
- saka 250 g nganti 30 kg - tundhuk registrasi negara wajib;
- saka 30 kg lan luwih - tundhuk registrasi negara.
Keuntungan penting nggunakake UAV lan SLA yaiku:
- ora mundhut saka karusakan kanggo crops dening gembong utawa perlu kanggo nggunakake tramlines (ing comparison karo peralatan lemah);
- efisiensi dhuwur kanthi suda biaya operasi (dibandhingake karo pesawat tugas abot, amarga pesawat kasebut ora mbutuhake lapangan udara sing dilengkapi).
Panggunaan pesawat tanpa awak mbantu ngrampungake masalah ing ngisor iki:
- entuk informasi rinci babagan nggawe basis kartografi kanggo lahan pertanian lan penempatan obyek pertanian kanthi koordinat sing tepat kanggo ngrancang lan ngawasi proses teknologi produksi pertanian;
- nindakake ngawasi remot adhedhasar fotografi multispektral saka lumahing dhasar saka lahan tetanèn kanggo nemtokake kondisi lan pangembangan crops, prédhiksi asil adhedhasar ngitung indeks vegetasi adhedhasar asil saka spektral photography, etc.;
- kontrol operasional nyata-wektu babagan operasi peralatan lemah lan kualitas karya tetanèn;
- pemantauan phytosanitary geocoded saka tanah tetanèn kanggo nemtokake tingkat weediness saka crops, ngarsane omo lan kawujudan saka penyakit ing tataran awal pembangunan, kalebu ing wangun laten;
Panggunaan UAV kanggo fotografi udara ing tanah pertanian nyedhiyakake, dibandhingake karo gambar satelit, entuk gambar kanthi resolusi sing luwih dhuwur (nganti siji sentimeter saben titik) lan, sing paling penting, bisa nindakake karya iki ing ngarsane padhet. awan (ngrekam nggunakake pesawat ruang angkasa sajrone wektu kasebut ora mungkin).
Ayo kita nimbang kanthi luwih rinci babagan pemantauan phytosanitary saka tanduran. Bubar, volume panggunaan produk perlindungan tanduran ing Rusia terus berkembang: miturut statistik, saben limang taun wiwit 2010, wis tikel kaping pindho lan ing 2020 tekan 221 ewu ton. Kanthi volume panggunaan produk perlindungan tanduran sing saya tambah akeh, peternakan kudu mesthekake pangumpulan lan pangolahan informasi kanthi cepet babagan kondisi phytosanitary ing lapangan tetanèn. Tanpa informasi iki, mokal kanggo ngatasi masalah dhukungan teknologi kanggo panggunaan produk perlindungan tanduran sing rasional lan aman ing wektu pertanian sing cendhak. Cara survey rute adhedhasar lemah sing ana saiki ora ngidini entuk informasi sing dibutuhake kanthi cepet lan volume sing dibutuhake. Ing babagan iki, kerja aktif ing luar negeri lan ing negara kita kanggo ngembangake metode remot kinerja dhuwur kanggo ngumpulake informasi kanggo ngrancang lan nindakake langkah-langkah perlindungan tanduran. Kanggo ngawasi phytosanitary remot operasional, sing paling akeh digunakake yaiku kendaraan udara tanpa awak sing nyedhiyakake video geocode, gambar multispektral lan hiperspektral ing permukaan bumi.
Perlu dicathet yen masalah babagan panggunaan metode remot kanggo ngumpulake informasi ing bidang kontrol gulma (nemtokake lokasi suket ing wilayah lapangan, ngevaluasi kerugian potong, pemetaan zona mbebayani) wis dirampungake sebagian. Ing wilayah iki, ing kerangka persetujuan kerjasama ilmiah lan teknis, riset ditindakake kanthi partisipasi spesialis saka VIZR, Universitas Instrumentasi Aerospace (St. Petersburg), Akademi Agrarian Samara lan Ptero LLC (Moscow). Asil positif wis dipikolehi nggunakake UAV kanggo cara ngempalaken informasi adoh adhedhasar spektrometri kanggo netepake weediness saka gandum lan tanduran kentang kanggo luwih saka 20 jinis suket, kalebu mbebayani kayata hogweed Sosnovsky. Data kasebut dipikolehi adhedhasar penentuan lan analisis karakteristik spektral refleksi saka tanduran budidaya lan gulma ing kisaran dawa gelombang 300-1100 nm.
Mangkono, sajrone pasinaon sing ditindakake kanggo ngenali fitur sing ditemtokake adhedhasar padhang spektral refleksi saka tanduran lan suket, subranges spektral sing paling informatif saka dawane gelombang radiasi elektromagnetik ditetepake kanggo nggunakake fotografi multispektral saka permukaan lahan pertanian. nggunakake sistem remote sensing modern. Analisis gambar spektral suket lan tanduran sing dibudidayakake nuduhake yen kita mirsani beda karakteristik ing kurva padhang spektral sing dipikolehi ing subrange radiasi elektromagnetik biru, ijo, abang lan inframerah cedhak ing subrange dawa gelombang inframerah cedhak.
Tugas sing luwih angel kanggo nggunakake cara penginderaan jarak jauh ing tanah pertanian yaiku nemtokake tandha-tandha informatif penyakit tanduran, lan ing ndhuwur kabeh, ing wangun laten. Iki amarga kasunyatan manawa akeh pratandha penyakit sing informatif padha karo padhang spektral karo pratandha patologi non-infèksius saka tanduran sing diteliti.
Asil positif dipikolehi kanggo nemtokake penyakit kentang lan karusakan ing tanduran kentang dening kumbang kentang Colorado nggunakake spektroradiometri. Nggunakake metode iki, ditemokake yen nalika tanduran kentang kena pengaruh pungkasan blight (Fig. 1), ing dina katelu sawise infèksi, kita mirsani nyuda cetha ing padhange spektral saka bayangan dibandhingake karo tetanduran sehat, lan ing kapitu. dina sawise infeksi, nilai padhang spektral nuduhake yen tanduran meh mati. Ing kasus iki, nilai padhang spektral ing tetanduran sing kena pengaruh pungkasan blight cedhak karo nilai padhang spektral refleksi saka lemah.
Nalika kentang rusak dening kumbang kentang Colorado, kita uga mirsani nyuda padhang spektral saka bayangan dening loro kanggo telu dibandhingake karo tetanduran tanpa karusakan saka omo. Gambar 2 nampilake data babagan padhang spektral saka bayangan tanduran kentang, kanthi njupuk tingkat kerusakan sing beda-beda. Data sing dipikolehi penting banget kanggo metode jarak jauh kanggo ngenali fokus karusakan tanduran kentang dening kumbang kentang Colorado.
Saiki, adhedhasar panaliten sing ditindakake kanggo nemtokake fitur informatif adhedhasar padhang refleksi spektral saka tanduran kentang sing sehat lan lara, uga sing rusak dening kumbang kentang Colorado, subrange spektral sing paling informatif saka dawa gelombang radiasi elektromagnetik wis ditetepake kanggo nggunakake fotografi multispektral saka lumahing ndasari saka tanah tetanèn nggunakake UAV lan SLA.
Nalika nemtokake penyakit, perlu kanggo nganggep asil riset dening Institut Agrophysical, sing ndadekake bisa nemtokake karakteristik spektral saka bayangan tanduran sing ngalami kekurangan nitrogen lan kelembapan lemah.
Asil sing dipikolehi penting kanggo ngenali fitur informatif sing bisa mbedakake kanthi jelas, nalika deciphering negara phytosanitary saka lahan pertanian, tetanduran sing kena penyakit lan sing duwe patologi sing disebabake kekurangan nutrisi mineral utawa kelembapan lemah.
Pembentukan perpustakaan gambar spektral penyakit saka macem-macem tetanèn, uga gambar spektral saka tanduran iki sing ngalami kekurangan nutrisi mineral utawa kelembapan lemah, bakal ngidini, adhedhasar asil akuisisi informasi remot, kanggo nggawe keputusan sing tepat lan cepet. kanggo nyetabilake kahanan phytosanitary ing ngarsane penyakit utawa nindakake seperangkat langkah agroteknik kanggo nyuda kahanan stres ing tanduran sing disebabake dening faktor liya.
Wilayah penting sabanjure nggunakake BVS yaiku panggunaan kanggo langkah-langkah perlindungan tanduran. Kanggo pisanan, UAV arupa helikopter sing dikontrol jarak jauh tanpa awak wiwit digunakake ing Jepang ing awal taun 90-an kanggo nambani sawah nganggo pestisida. Saiki, ing China, sing dadi pimpinan ing produksi drone pertanian, area pangolahan nggunakake UAV wis ngluwihi sawetara yuta hektar. Pasar UAV berkembang kanthi dinamis ing saindenging jagad, volume panggunaan pesawat kasebut mundhak saben taun kanthi 400-500%. Miturut ahli, panggunaan teknologi UAV ing tetanèn ing donya bakal tekan nilai pasar $ 5,7 milyar.
Antarane drone pertanian, perusahaan China DJI ndominasi pasar, lan model sing paling umum yaiku DJI Agras T16.
Amarga kasunyatan sing paling bagean saka UAV model iki digawe saka bahan komposit, bobot saka piranti ora ngluwihi 18,5 kg (tanpa baterei). Kanthi peralatan kanggo proteksi tanduran, nalika ngisi tangki kanthi cairan sing bisa digunakake, bobote take-off mesin tekan 41 kg. Kapasitas reservoir cairan sing digunakake yaiku 16 liter nalika boom dilengkapi wolung nozzle. Kauntungan saka model drone iki yaiku dilengkapi radar, sing nyuda resiko tabrakan karo alangan, lan uga nyedhiyakake kemampuan kanggo operate ing wayah wengi kanthi nggunakake lampu sorot. Ketinggian pesawat drone sing paling optimal ing lapangan yaiku 2,5-3 meter, lan yen perlu, piranti kasebut bisa munggah nganti 30 meter (ketinggian penerbangan horisontal maksimal). Dhuwur iki perlu kanggo nambani tanduran perennial, tanduran ing kebon botani lan alas saka hama lan penyakit.
Ing Federasi Rusia, asil positif wis ditampa babagan panggunaan BVS kanggo nglawan tikus kaya tikus (riset ditindakake kanthi partisipasi VIZR lan perusahaan Ginus). Tes lapangan kanggo ngawasi jarak jauh lan aplikasi rodentisida kanthi geocode menyang liang tikus kaya tikus nuduhake manawa akurasi teknologi anyar dibandhingake karo aplikasi manual yaiku 91% lawan 97%.
Pengalaman praktis wis dikumpulake ing panggunaan UAV kanggo ngawasi jarak adoh saka wilayah distribusi hogweed Sosnovsky, uga nggunakake teknologi nyemprotake herbisida marang spesies sing mbebayani iki.
Senadyan asil positif lan prospek nggunakake UAV ing tetanèn, ana kekurangan, uga masalah sing ora ditanggulangi ing bidang undang-undang lan dokumen peraturan babagan panggunaan sing efektif lan aman kanggo pemantauan jarak jauh lan perlindungan tanduran, yaiku:
- biaya dhuwur saka UAV karo resiko rusak piranti sak karya;
- Watesan legal kanggo nggunakake: ing paling negara ing donya, UAV kudu ing baris saka ngarsane operator nalika nindakake karya (jarak ora luwih saka 500 meter);
- kudu ndhaptar, ndhaptar piranti kasebut (ing umume negara, yen bobote ngluwihi 25 kg) lan entuk lisensi kanggo nggunakake UAV kanggo tujuan komersial;
- perlu kanggo peralatan larang tambahan lan personel qualified: kanggo operasi uninterrupted lan efisien UAV, iku perlu kanggo duwe paling telung baterei tambahan lan generator kanggo ngisi daya; paling ora telung wong melu servis siji mesin;
- Katergantungan sing luwih gedhe ing kahanan meteorologi. Ing cuaca berangin, ngontrol piranti kasebut angel banget, utamane kanthi angin sisih sing kuwat;
- lack of legalized peraturan kanggo nggunakake produk pangayoman tanduran nggunakake BVS sesuai karo syarat Federal Hukum No.
- kekurangan dokumen peraturan babagan operasi aman UAV ing tetanèn;
- kurang standar risiko asuransi kanggo entitas legal lan individu nalika nggunakake produk perlindungan tanduran nggunakake BVS;
- rega dhuwur lan kekurangan produk piranti lunak kanggo ngrampungake masalah pemantauan phytosanitary jarak jauh saka suket, hama lan penyakit, kanthi nganggep ambang ekonomi mbebayani, uga dekoding asil kanthi otomatis.
Ana kabutuhan penting kanggo nggawe pusat regional kanggo operator pelatihan lan uji industri peraturan teknologi kanggo panggunaan UAV kanggo ngawasi lan perlindungan tanduran.
Minangka bagéan saka program kanggo digitalisasi tetanèn, perlu kanggo nyepetake pangembangan database gedhe saka conto referensi suket ing fase pembangunan sing paling rawan kanggo nggunakake herbisida lan conto referensi kanthi tandha-tandha informatif karakteristik karusakan hama kanggo tanduran utama. . Sampeyan uga penting kanggo ngrampungake pambentukan perpustakaan gambar spektral tanduran sing sehat lan lara, kanthi njupuk pengaruh tingkat nutrisi mineral lan paramèter agroclimatic.
Anatoly Lysov, Kepala Laboratorium Perlindungan Tanaman Terpadu, Lembaga Anggaran Negara Federal VIZR, e-mail: lysov4949@yandex.ru