2 Характеристика существующих агродронов

Агродрон – летательный аппарат, разработанный специально для использования в сельском хозяйстве с целью оптимизации процессов возделывания растений, контроля урожая и улучшения управления агрокультурами [4].

Применение и использование дронов в сельском хозяйстве имеет различные направления:

– сбор данных о рельефе;

– посев семян, внесение удобрение и средств защиты растений (СЗР);

– осмотр земель и посевов;

– проверка на сорняки и точечные обработки растений;

– мониторинг общего состояния урожая.

Составными частями дронов являются: системы связи, наземный контроллер и беспилотное воздушное оборудование. В этот перечень также можно включить зарядные станции, батареи и дополнительные комплектующие (пропеллеры, системы разбрасывания или распыления). Контроллеры беспилотного летательного аппарата могут быть как автоматизированным комплексом компьютеров, так и человеком-оператором.

На территории Российской Федерации применяются БПЛА для сельского хозяйства следующих производителей: DJI, XAG, JOYANCE TECH, ООО «ДЖИТИЛЕП» и др.

При выборе агродрона необходимо четко понимать задачи и объем работ, чтобы выбрать наиболее эффективную модель с определенными характеристиками, которые помогут добиться желаемых результатов. Характеристики агродронов приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнительные характеристики агродронов [8-10].

Характеристики	Jtilep JT40	DJI Agras T40	XAG P100
Производитель	ООО «ДЖИТИЛЕП»	Агро Технологии	ХИЗАРА
Максимальная дальность полета, м	3000	5000	2000
Пустой вес, кг	34	38	39,6
Максимальный взлетный вес:
- с системой распыления, кг	88	40	88
- с системой разбрасывания, кг	105	50	91,5
Максимальная высота полета, м	100	100	30
Максимальная скорость полета, м/с	10	8	13,8
Время полета:
- без нагрузки, мин	22	18	16
- зависание под распылением и полной нагрузкой, мин	8,5	7	6
- зависание при распространении и полной нагрузке, мин	7	6	5
Емкость контейнера пестицидов, л	40	45	40
Емкость семенного контейнера, кг	60	50	60
Мощность аккумуляторов, мАч	30000	30000	20000
Время заряда аккумуляторов, мин	13	15	11
Количество батарей для бесперебойной работы, шт	2	3	4
Рабочая температура, ̊С	От -20 до 50	От -20 до 50	От -20 до 40
Ширина распыления, м	12	7-11	5-10
Максимальная продуктивность работы, га/ч	22	21	22

Все три представленных дрона – Jtilep, DJI и XAG – являются высококачественными продуктами, обладающими соответствующими сертификатами качества и аккредитацией. Как ведущие производители в сельскохозяйственной индустрии, три компании придерживаются высоких стандартов, обмениваются технологическим опытом и стремятся предоставлять клиентам продукцию, соответствующую самым требовательным нормативам.

DJI Agras – революционные специализированные беспилотные летательные аппараты, созданные специально для настраиваемого и контролируемого распыления жидких пестицидов, гербицидов, инсектицидов, а также твердых удобрений и семян [21].

Дроны DJI оснащены форсунками и электромагнитными распределительными клапанами, камерами для контроля обстановки, расположенные спереди и сзади; регулируемый угол наклона пилонов позволяет обрабатывать как верхнюю, так и нижнюю части растений, кроме этого они обладают степенью защиты от проникновения пыли, мелких частиц и прямого попадания воды, что позволяет их применять в плохую погоду, при этом их использование возможно и днем, и в темное время суток за счет наличия датчиков всестороннего наблюдения, камер и ярких прожекторов.

XAG является одним из крупных производителей, который занимается внедрением дронов, роботов, автопилотов, искусственного интеллекта в мир сельскохозяйственного производства. Особенностью моделей дронов от XAG является возможность «умного» картографирования, а также опрыскивание сельскохозяйственных угодий и посев на них. Управление платформами осуществляется с помощью удобного мобильного приложения или джойстика ручного управления. Большая часть работы может выполняться практически без участия человека, в самых сложных условиях и на малых высотах [21].

Модели имеют компактные габариты и прочную конструкцию. Дроны XAG являются полностью автономными для решения сельскохозяйственных задач. Сферы применения включают в себя обработку и опрыскивание полей, и картографирование территорий

Jtilep JT40 – производитель дронов, специализируется на производстве беспилотных сельскохозяйственных опрыскивателей, беспилотных летательных аппаратов для воздушного земледелия, распыления пестицидов, уборки урожая, рассеивания удобрений и термического туманообразования [21].

Из представленных характеристик для оптимизации процесса внесения удобрений и посева семян наиболее ценны: максимальная эффективность работы, максимальная дальность полета, емкость семенного контейнера и контейнера пестицидов, мощность аккумулятора, а также максимальный взлетный вес.

Максимальная дальность полета позволяет охватывать более обширные территории, соответственно повышает эффективность работы и сокращает время на нее. Из представленных агродронов наибольшей дальностью полета обладает модель Agras T40, он может выполнять свои функции на расстоянии 5 км. Однако, стоит заметить, что одним из главных минус этого дрона является прекращение поставок и снятие его с производства. На российском рынке осталось не так много моделей, которые компании активно продают.

У всех трех агродронов мощность аккумулятора примерно одинаковая, это обеспечивает стабильное энергоснабжение в течение работы дрона. Однако JT40 выигрывает во времени полета во всех режимах: без нагрузки, зависании под распылением и распространении с полной нагрузкой, что может повысить эффективность работы.

На эффективность работы существенное влияние оказывает объем емкости контейнеров для СЗР и семян. Эта характеристика напрямую связана с максимальным взлетным весом. Для всех трех агродронов эти характеристики примерно одинаковые. Емкость контейнера составляет 40 литров. Это стандартный показатель обеспечивает возможность эффективной обработки полей и распыления СЗР, что делает их подходящими инструментами для операций разного масштаба.

Все три агродрона имеют высокую стоимость, именно поэтому перед работой необходимо проводить полный технический анализ моделей, представленных на рынке на сегодняшний день, чтобы выбрать компанию поставщика.

В настоящее время развитие рынка беспилотной авиации в сельском хозяйстве в России замедляется из-за несовершенства нормативной правовой базы.

В воздушном законодательстве РФ беспилотные летательные аппараты разделяют на 2 категории: до 30 кг и свыше 30 кг. Для правомерного использования БПЛА, в том числе сельскохозяйственных, необходимо выполнять ряд требований:

Для БПЛА максимальной взлетной массой менее 30 кг:

– разрешение на использование воздушного пространства (ИВП);

– полис страхования гражданской ответственности;

– свидетельство о постановке на учет беспилотного воздушного судна (БВС).

Для БПЛА максимальной взлетной массой более 30 кг:

– свидетельство о государственной регистрации/учете беспилотного воздушного судна (БВС);

– разрешение на использование воздушного пространства (ИВП);

– полис страхования гражданской ответственности;

– сертификат летной годности;

– свидетельство внешнего пилота [Приказ 28.3.23].

Для выполнения авиационных работ, к которым относится обработка полей дронами:

– свидетельство о государственной регистрации/учете беспилотного воздушного судна (БВС);

– руководство по производству полетов (РПП);

– полис страхования гражданской ответственности;

– сертификат летной годности;

– свидетельство о квалификации внешнего пилота/пилотов [инструкция, приказ].

Компания «Газпромнефть-Гео» впервые провела высадку семян и удобрение почвы с помощью воздушного роботизированного комплекса. Проект был реализован на Лескинском участке на севере Гыданского полуострова. Эта территория отличается удаленностью от инфраструктуры, заболоченностью и отсутствием дорог.

Агродрон обрабоотал участок площадью 3,8 га. Работы проводились в автоматическом режиме и без непосредственного участия человека – оператор дистанционно контролировал режим и движение техники по составленному заранее маршруту. Воздушный роботизированный комплекс был задействован также для доставки и распыления смесей для стимуляции роста растений.

Фактическим эффектом было:

– сокращение срока работ по внесению семян растений и удобрению почвы;

– сокращение затрат на 30 %, сюда входит логистика и технические ресурсы;

– сокращение персонала, требуемого для проведения работ по рекультивации.

Таким образом, воздушные роботизированные комплексы в виде агродронов можно использовать для проведения биологического этапа рекультивации, а именно для посадки семян и внесения минеральных удобрений. Помимо этого, за счет технических характеристик агродрона, проведение биологического этапа рекультивации возможно без механического воздействия на почвенный слой тундры и позволяет снизить экономические затраты на рекультивацию.