Разработчики из Пермского политеха улучшили беспилотники для сельского хозяйства

01 Апреля, 2024

В связи с ростом населения планеты и изменением климата потребность людей в продовольствии увеличивается. К 2050 году для этого потребуется на 70 % больше урожая, чем сейчас. Справиться с продовольственным кризисом поможет автоматизация и интеллектуализация сельского хозяйства, считают эксперты. В частности, агрономы используют электронные карты полей, основанные на данных беспилотников. Но эта возможность не всегда доступна из-за высокой стоимости беспилотников. Молодые исследователи из Пермского политеха придумали, как увеличить их выносливость. Легкая конструкция из экономичных материалов позволила сохранить все важные характеристики БПЛА и увеличить продолжительность полета.

- Цифровые технологии и высокотехнологичное оборудование позволяют перейти к точному земледелию, что повышает производительность сельскохозяйственных работ и снижает затраты. Рынок информационно-компьютерных технологий в этой сфере составляет 360 миллиардов рублей, а к 2026 году он вырастет в 5 раз. Сегодня для максимально эффективного и оперативного мониторинга полей используются беспилотники. Но такая возможность доступна не всем фермерам по экономическим причинам, а полеты дронов ограничены по времени", - говорит автор идеи, студент электротехнического факультета Пермского политеха Антон Лубянский.

Пермские разработчики создали прототип легкого и прочного дрона Acro3D Scanner, который может совершать более длительные полеты, чем его аналоги. Идея усовершенствовать дрон появилась у студента Антона Лубянского 3 года назад, когда он учился в детском технопарке "Кванториум". Преимуществом разработки является использование концепции SandwichFrame: вместо традиционной карбоновой основы разработчики использовали текстолитовые печатные платы с впаянной электроникой. Они были объединены в многослойную конструкцию. Технология позволила уменьшить вес и габариты самолета без потери его основных свойств: прочности, жесткости и функциональности. По словам исследователей, модульный мультикоптер может комплектоваться исходя из индивидуальных потребностей фермеров. Сборка коптера также не занимает много времени.

Масса прототипа беспилотника размером 1,1x1,05 м составила 3,5 кг, время полета - около 50 минут. Он способен поднимать в воздух грузы весом до 11 кг на высоту до 450 м и развивать скорость до 18 м/с.

- Съемка с помощью мультиспектральных и гиперспектральных камер обеспечит фермеров информацией для картографирования. Это поможет точечно использовать удобрения и средства защиты растений, проводить мониторинг посевов, например, отслеживать показатели роста культур. Для этого фермеру нужно будет провести необходимое количество облетов на разных стадиях развития растений", - поясняет разработчик.

Агрономы смогут получать информацию о неоднородности посевов и наличии сорняков, а также оценивать будущий урожай. По мнению исследователей, сервис поможет сократить расходы на 30-50%. Карты можно использовать в программных продуктах ("История поля", GIS Map, ArcGis, QGis, FarmWorks), в системах мониторинга ("Автограф", Scout, Wialon) и в мобильных приложениях.

Пермские ученые уже создали первую полевую карту, эффективность которой подтвердили заказчики, а также выполнили несколько заказов на уничтожение вредителей. Разработка будет интересна крупным компаниям, занимающимся фермерством и выращиванием зерновых культур. Помимо сельского хозяйства, дроны можно использовать для выполнения уникальных задач в промышленности и видеосъемки профессионального уровня. Сейчас разработчики ищут инвесторов для развития технологии.