Kapin sa usa ka gatos ka tuig ang milabay, sa ting-init sa 1922, usa ka ayroplano nga adunay kagamitan alang sa paghimo sa aerial chemical nga mga buhat pinaagi sa pag-spray batok sa mga peste ug mga sakit gikan sa Khodynsky metropolitan airfield. Ang malampuson nga mga flight sa pagsulay nagtimaan sa pagsugod sa pag-uswag sa aviation sa agrikultura.
Karon, ang paggamit sa lainlaing paagi sa aviation alang sa pagpanalipod sa tanum hinungdanon kaayo sa ekonomiya, tungod kay naghatag kini posibilidad sa:
- dako nga-scale hilit nga monitoring sa agrikultura nga mga tanom;
- mga lakang sa pagpanalipod sa mubu nga mga termino sa agro ug sa mga lugar nga lisud maabot batok sa labi ka peligro nga mga peste (dulo, moth sa kasagbutan, mga rodent nga sama sa ilaga, Colorado potato beetle, makadaot nga pawikan) ug mga sakit (brown rust, late blight, alternariosis);
- pagtikad nga adunay kusog nga kaumog sa yuta, kung ang mga kagamitan sa yuta dili makasulod sa uma, labi na sa pagpakig-away batok sa mga sagbot;
– pagproseso sa tag-as nga mga tanom (mais, sunflower) ug pagpugas sa binhi nga tanom;
- pagproseso sa mga humay;
- desications;
- pagproseso sa mga tanum sa mga bakilid nga adunay usa ka bakilid nga labaw sa 7 degrees, diin ang mga kagamitan sa pag-spray sa yuta dili molihok.
Sa Unyon Sobyet, ang sukaranan sa agricultural aviation fleet mao ang AN-2. Sa pagkakaron, ang pagpalambo sa agricultural aviation nagpadulong ngadto sa usa ka mahinungdanon nga pagpalapad sa paggamit sa ultralight aircraft (ALVs) ug unmanned aerial vehicles (UAVs), nga mas barato pa kay sa bug-at nga ayroplano. Subay sa Federal Aviation Rules ug Air Code sa Russian Federation, ang usa ka apparatus (aircraft) gitawag nga ultralight kung kini adunay:
- labing taas nga gibug-aton sa pag-takeoff nga dili molapas sa 495 kg (walay labot ang kagamitan sa pagluwas sa aviation);
- kinatas-an nga calibration stall speed (minimum flight speed) dili molapas sa 65 km/h.
Ang unmanned aerial vehicles (UAVs) naglakip sa mga sakyanan kansang mga flight kontrolado sa mga piloto nga naa sa gawas sa board (external pilots).
Ang mga bahin sa husto nga paagi sa paggamit sa UAV gitino pinaagi sa labing taas nga gibug-aton sa pag-takeoff:
- hangtod sa 250 g - dili ipailalom sa pagrehistro sa estado o accounting;
- gikan sa 250 g hangtod sa 30 kg - gipailalom sa mandatory nga accounting sa estado;
- gikan sa 30 kg ug labaw pa - gipailalom sa pagrehistro sa estado.
Importante nga mga bentaha sa paggamit sa UAV ug ALS mao ang:
— walay mga kapildihan gikan sa kadaot sa mga tanom pinaagi sa mga ligid o sa panginahanglan sa paggamit sa tramlines (kon itandi sa yuta ekipo);
- taas nga episyente samtang gipamubu ang gasto sa pag-operate (itandi sa bug-at nga ayroplano, tungod kay kini nga mga ayroplano wala kinahanglana nga adunay kagamitan sa mga airfield).
Ang paggamit sa unmanned aerial nga mga sakyanan makatabang sa pagsulbad sa mosunod nga mga buluhaton:
- pagkuha sa detalyado nga impormasyon sa paghimo sa usa ka cartographic nga basehan sa agrikultural nga yuta ug ang pagbutang sa agrikultural nga mga butang uban sa ilang tukma nga mga coordinate alang sa pagplano ug pagkontrolar sa teknolohiya nga proseso sa agrikultura produksyon;
– pagpahigayon ug remote monitoring base sa multispectral imaging sa nagpahipi nga nawong sa yutang pang-agrikultura aron matino ang kahimtang ug kalamboan sa mga pananom, pagtagna sa abot base sa kalkulasyon sa vegetation index base sa resulta sa spectral imaging, ug uban pa;
– real-time nga operational control sa operasyon sa ground equipment ug ang kalidad sa agrotechnical nga trabaho;
– geocoded phytosanitary monitoring sa agrikultural nga mga yuta aron sa pagtino sa lebel sa weediness sa mga tanom, ang presensya sa mga peste ug mga pagpakita sa mga sakit sa usa ka sayo nga yugto sa kalamboan, lakip na sa usa ka tinago nga porma;
Ang paggamit sa UAV alang sa aerial photography sa yutang pang-agrikultura naghatag, kung itandi sa mga imahe sa satellite, pagkuha mga imahe nga adunay mas taas nga resolusyon (hangtod sa usa ka sentimetro matag punto) ug, labing hinungdanon, nagpaposible nga himuon kini nga mga buhat sa presensya sa dasok. mga panganod (imposible ang pagpamusil gamit ang spacecraft sa ingon nga mga panahon).
Atong hisgotan ang mas detalyado bahin sa pagmonitor sa phytosanitary sa mga tanum. Bag-ohay lang, ang gidaghanon sa paggamit sa mga produkto sa pagpanalipod sa tanum sa Russia padayon nga nagtubo: sumala sa estadistika, matag lima ka tuig, sugod sa 2010, sila midoble ug sa 2020 nakaabot sa 221 ka libo ka tonelada. Sa pag-uswag sa paggamit sa mga produkto sa pagpanalipod sa tanum, ang mga umahan kinahanglan nga masiguro ang dali nga pagkolekta ug pagproseso sa kasayuran sa kahimtang sa phytosanitary sa mga umahan sa agrikultura. Kung wala kini nga kasayuran, imposible nga masulbad ang mga problema sa suporta sa teknolohiya alang sa makatarunganon ug luwas nga paggamit sa mga produkto sa pagpanalipod sa tanum sa mubo nga panahon sa agrikultura. Ang kasamtangan nga mga pamaagi sa pag-inspeksyon sa ruta sa yuta sa mga umahan wala magtugot sa pagkuha sa gikinahanglan nga impormasyon sa madali ug sa tukma nga gidaghanon. Bahin niini, ang trabaho aktibo nga gihimo sa gawas sa nasud ug sa atong nasud aron makahimo og mga high-performance nga hilit nga mga pamaagi alang sa pagkuha sa kasayuran alang sa pagplano ug pagpatuman sa mga lakang sa pagpanalipod sa tanum. Alang sa pag-monitor sa hilit nga phytosanitary sa operasyon, ang mga unmanned aerial nga mga salakyanan ang labing kaylap nga gigamit, nga naghatag geocoded nga video, multispectral ug hyperspectral nga mga imahe sa ilawom nga nawong sa Yuta.
Angay nga hinumdoman nga ang mga isyu sa paggamit sa layo nga mga pamaagi sa pagkuha sa kasayuran sa natad sa pagkontrol sa sagbot (pagtino sa lokasyon sa mga sagbot sa uma, pagtimbang-timbang sa mga pagkawala sa tanum, pagmapa sa mga zone sa kadaot) nasulbad na nga bahin. Niini nga dapit, sulod sa gambalay sa usa ka kasabutan sa siyentipikanhon ug teknikal nga kooperasyon, ang panukiduki gihimo uban sa partisipasyon sa mga espesyalista gikan sa VIZR, ang University of Aerospace Instrumentation (St. Petersburg), ang Samara Agrarian Academy ug Ptero LLC (Moscow). Positibo nga mga resulta ang nakuha gikan sa paggamit sa BVS alang sa hilit nga mga pamaagi sa pagkuha sa impormasyon base sa spectrometry aron masusi ang infestation sa mga tanum nga lugas ug patatas nga pagtanum alang sa labaw sa 20 ka matang sa mga sagbot, lakip ang usa ka makadaot sama sa Sosnowsky's hogweed. Nakuha ang datos base sa determinasyon ug pagtuki sa spectral nga mga kinaiya sa pagpamalandong gikan sa mga tanom nga gitanom ug mga sagbot sa wavelength range nga 300-1100 nm.
Sa ingon, sa dagan sa mga pagtuon nga gihimo aron mahibal-an ang pagtino sa mga bahin base sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong gikan sa mga tanum nga gitanom ug sagbot, ang labing informative nga spectral subranges sa electromagnetic radiation wavelengths gitukod alang sa paggamit sa multispectral imaging sa nagpahiping nawong sa yuta sa agrikultura gamit ang moderno. remote sensing nga mga sistema. Ang pag-analisa sa spectral nga mga hulagway sa mga sagbot ug gitikad nga mga tanom nagpakita nga atong naobserbahan ang mga kinaiya nga kalainan sa nakuha nga spectral brightness curves sa mga subrange sa blue, green, red, ug near infrared electromagnetic radiation sa duol nga infrared subrange sa wavelengths.
Ang usa ka mas lisud nga buluhaton alang sa kaylap nga paggamit sa mga pamaagi sa hilit nga pagbati sa mga yuta sa agrikultura mao ang pagtino sa mga timailhan sa impormasyon sa mga sakit sa tanum, ug labaw sa tanan, sa usa ka tinago nga porma. Kini tungod sa kamatuoran nga daghang impormasyon nga mga timailhan sa mga sakit parehas sa spectral nga kahayag sa mga timailhan sa dili makatakod nga patolohiya sa gitun-an nga mga tanum.
Nakuha ang positibo nga mga resulta alang sa pagtino sa mga sakit sa patatas ug kadaot sa mga tanum nga patatas sa Colorado potato beetle gamit ang spectroradiometry. Kung gigamit kini nga pamaagi, nakit-an nga kung ang pagtanum sa mga patatas naapektuhan sa ulahi nga blight (Fig. 1), sa ikatulo nga adlaw pagkahuman sa impeksyon, nakita namon ang usa ka mahait nga pagkunhod sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong kung itandi sa himsog nga tanum, ug sa. sa ikapitong adlaw human sa impeksyon, ang mga kantidad sa spectral nga kahayag nagpakita nga ang mga tanum halos mamatay. Sa kini nga kaso, ang kantidad sa spectral nga kahayag sa mga tanum nga naapektuhan sa late blight duol sa mga kantidad sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong gikan sa yuta.
Kung ang mga patatas nadaot sa Colorado potato beetle, nakita usab namon ang pagkunhod sa mga kantidad sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong sa duha hangtod tulo ka beses kung itandi sa mga tanum nga wala’y kadaot sa peste. Ang Figure 2 nagpakita sa datos sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong sa mga tanom nga patatas, nga gikonsiderar ang lain-laing ang-ang sa ilang kadaot. Ang datos nga nakuha hinungdanon kaayo alang sa layo nga pamaagi sa pag-ila sa mga samad sa mga tanum nga patatas sa Colorado potato beetle.
Sa pagkakaron, base sa mga pagtuon nga gihimo aron mahibal-an ang impormasyon nga mga bahin base sa spectral nga kahayag sa pagpamalandong gikan sa himsog ug masakiton nga mga tanum nga patatas, ingon man usab sa mga nadaot sa Colorado potato beetle, ang labing informative spectral subranges sa electromagnetic radiation wavelengths mao ang. gitukod alang sa paggamit sa multispectral imaging sa nagpahiping nawong sa yutang pang-agrikultura gamit ang BVS ug SLA.
Kung nagtino sa mga sakit, kinahanglan nga tagdon ang mga resulta sa panukiduki sa Agrophysical Institute, nga nagpaposible nga mahibal-an ang mga spectral nga kinaiya sa pagpamalandong sa mga tanum nga kulang sa nitrogen ug kaumog sa yuta.
Ang mga resulta nga nakuha importante alang sa pag-ila sa impormasyon nga mga bahin nga nagpaposible sa tin-aw nga pag-ila, sa diha nga nag-decipher sa phytosanitary nga kahimtang sa agrikultural nga yuta, mga tanum nga apektado sa mga sakit ug kadtong adunay mga patolohiya tungod sa kakulang sa mineral nga nutrisyon o kaumog sa yuta.
Ang pagporma sa mga librarya sa spectral nga mga hulagway sa mga sakit sa nagkalain-laing mga tanom, ingon man usab sa spectral nga mga hulagway niini nga mga tanum nga kulang sa mineral nga nutrisyon o yuta umog, magtugot, base sa mga resulta sa layo nga pagkuha sa impormasyon, sa paghimo sa makatarunganon ug dali nga mga desisyon. aron mapalig-on ang kahimtang sa phytosanitary sa presensya sa mga sakit o maghimo usa ka hugpong sa mga lakang sa agroteknikal aron mahupay ang mga kahimtang sa stress sa mga tanum nga gipahinabo sa ubang mga hinungdan.
Ang sunod nga hinungdanon nga direksyon sa paggamit sa BVS mao ang ilang aplikasyon alang sa mga lakang sa pagpanalipod sa tanum. Sa unang higayon, ang mga UAV sa porma sa unmanned remote-controlled helicopters nagsugod sa paggamit sa Japan sa sayong bahin sa 90s alang sa pagtambal sa mga humay nga adunay mga pestisidyo. Sa pagkakaron, sa China, nga mao ang nanguna sa produksyon sa mga drone sa agrikultura, ang lugar nga gitikad sa tabang sa mga UAV milapas na sa pipila ka milyon nga ektarya. Ang merkado sa UAV usab dinamikong nag-uswag sa tibuuk kalibutan, ang gidaghanon sa paggamit niini nga mga ayroplano matag tuig nagdugang sa 400-500%. Sumala sa mga eksperto, ang paggamit sa mga teknolohiya sa UA sa agrikultura sa kalibutan moabot sa kantidad sa merkado nga $5,7 bilyon.
Gikan sa mga drone sa agrikultura, ang merkado gidominar sa kompanya sa China nga DJI, ug ang labing kasagaran nga modelo mao ang DJI Agras T16.
Tungod sa kamatuoran nga kadaghanan sa mga bahin sa UAV niini nga modelo gihimo sa mga composite nga materyales, ang gibug-aton sa device dili molapas sa 18,5 kg (walay baterya). Uban sa mga kagamitan sa pagpanalipod sa tanum, kung gipuno ang tangke sa nagtrabaho nga likido, ang gibug-aton sa pagkuha sa makina moabot sa 41 kg. Ang kapasidad sa reservoir alang sa nagtrabaho nga fluid mao ang 16 ka litro kung ang boom nasangkapan sa walo ka mga nozzle. Ang bentaha sa kini nga modelo sa drone mao nga kini adunay mga radar, nga makunhuran ang peligro sa pagbangga sa mga babag, ug naghatag usab kaarang sa pagtrabaho sa gabii, gamit ang mga searchlight. Ang kamalaumon nga gitas-on sa paglupad sa drone sa ibabaw sa kapatagan mao ang 2,5-3 metros, ug kung gikinahanglan, ang aparato mahimong mosaka sa 30 metros (maximum nga pinahigda nga gitas-on sa paglupad). Kini nga gitas-on gikinahanglan alang sa pagtambal sa mga perennial nga plantasyon, mga tanum sa mga botanikal nga tanaman ug kalasangan gikan sa mga peste ug mga sakit.
Sa Russian Federation, positibo nga mga resulta ang nakuha sa paggamit sa BVS alang sa pagkontrol sa murine rodents (ang mga pagtuon gihimo uban sa partisipasyon sa VIZR ug sa Ginus nga kompanya). Ang mga pagsulay sa produksiyon sa hilit nga pag-monitor ug geocoded nga paggamit sa mga rodenticide sa mga lungag sa mga rodent nga sama sa mouse nagpakita nga ang katukma sa bag-ong teknolohiya kumpara sa manual nga aplikasyon mao ang 91% kumpara sa 97%.
Ang praktikal nga kasinatian natipon sa paggamit sa BVS alang sa hilit nga pag-monitor sa mga lugar sa pag-apod-apod sa hogweed ni Sosnowsky, ingon man ang paggamit sa teknolohiya sa pag-spray sa herbicide batok niining makadaot nga mga espisye.
Bisan pa sa positibo nga mga resulta ug ang mga palaaboton sa paggamit sa UA sa agrikultura, adunay mga kakulangan, ingon man usab sa wala masulbad nga mga isyu sa natad sa lehislasyon ug regulasyon nga mga dokumento sa ilang epektibo ug luwas nga paggamit alang sa hilit nga pag-monitor ug pagpanalipod sa tanom, nga mao ang:
- taas nga gasto sa UAV nga adunay peligro nga mawala ang aparato sa panahon sa pagpatuman sa trabaho;
- ligal nga mga pagdili sa paggamit: sa kadaghanan nga mga nasud sa kalibutan, ang UAV sa panahon sa pagbuhat sa trabaho kinahanglan nga naa sa linya sa panan-aw sa operator (ang pagkalayo dili molapas sa 500 metros);
- ang panginahanglan nga magparehistro, magparehistro sa device (sa kadaghanan nga mga nasud, kung ang gibug-aton niini molapas sa 25 kg) ug makakuha og lisensya sa paggamit sa UAV alang sa komersyal nga katuyoan;
- ang panginahanglan alang sa dugang nga mahal nga mga ekipo ug mga kwalipikado nga mga personahe: alang sa walay hunong ug episyente nga operasyon sa UAV, gikinahanglan nga adunay labing menos tulo ka dugang nga mga baterya, usa ka generator aron ma-charge kini; labing menos tulo ka tawo ang nag-alagad sa usa ka sakyanan;
- dako nga pagsalig sa meteorolohiko nga kahimtang. Sa hanginon nga panahon, ang pagkontrolar sa apparatus lisud kaayo, ilabina sa kusog nga hangin sa kilid;
- kakulang sa legal nga mga regulasyon alang sa paggamit sa mga produkto sa pagpanalipod sa tanum gamit ang BVS subay sa mga kinahanglanon sa Federal Law No. 109 "Sa luwas nga pagdumala sa mga pestisidyo ug agrochemical";
- kakulang sa mga dokumento sa regulasyon alang sa luwas nga operasyon sa mga UAV sa agrikultura;
- kakulang sa mga sumbanan sa risgo sa seguro alang sa mga ligal nga entidad ug indibidwal kung mogamit mga produkto sa pagpanalipod sa tanum sa tabang sa BVS;
- taas nga presyo ug kakulang sa mga produkto sa software alang sa pagsulbad sa mga problema sa hilit nga phytosanitary nga pag-monitor sa mga sagbot, peste ug mga sakit, nga gikonsiderar ang mga sukaranan sa ekonomiya sa makadaot, ingon man ang awtomatikong pag-decode sa ilang mga resulta.
Adunay dinalian nga panginahanglan sa paghimo sa mga sentro sa rehiyon alang sa mga operator sa pagbansay ug pag-uyon sa produksiyon sa mga pamaagi sa teknolohiya alang sa paggamit sa UAS alang sa pag-monitor ug pagpanalipod sa mga tanum.
Isip bahin sa digitalization sa mga programa sa agrikultura, gikinahanglan nga mapadali ang pag-uswag sa dagkong mga database sa mga sampol nga pakisayran sa mga sagbot sa labing huyang nga yugto sa pag-uswag alang sa paggamit sa mga herbicide ug mga sampol nga pakisayran nga adunay mga kinaiya nga informative nga mga timailhan sa kadaot sa peste sa dagkong mga tanum. Parehas nga hinungdanon nga makompleto ang pagporma sa mga librarya sa mga spectral nga imahe sa himsog ug masakiton nga mga tanum, nga gikonsiderar ang impluwensya sa lebel sa nutrisyon sa mineral ug mga parameter sa agroclimatic.
Anatoly Lysov, Ulo sa Integrated Plant Protection Laboratory, VIZR, e-mail: lysov4949@yandex.ru