Трихограмма по расписанию
Среди вредителей, борьбу с которыми ведут растениеводы, особое место занимает совка – неприметная серая бабочка, летающая в сумерках. Ее гусеница за свою короткую жизнь способна уничтожить десятки растений, прогрызая стебли, листья и плоды. В средневековой Европе против подобных вредителей устраивали религиозные процессии и даже судили насекомых в церковных судах – с адвокатом и приговором. Увы, это не помогало...
В наши дни бороться с совкой можно с помощью инсектицидов (ядов для насекомых). Но есть и другой, более изящный и экологичный путь: выпустить на поле энтомофагов – полезных насекомых, которые уничтожают яйца вредителя. То есть использовать биологическую защиту растений вместо химической.
Техника, обучение, расходники – все это стоит денег. Давайте посчитаем.
Выгодно ли летать
— А не проще ли по старинке – объехать поле на УАЗике и лично увидеть, где какая проблема?
– Проще. Но дороже. Парадокс в том, что БПЛА стоит денег, но экономит намного больше.
Три главных цифры
Экономику БПЛА можно свести к трем цифрам. Две основных – это себестоимость работ в рублях на гектар (сколько стоят полет дрона, обработка поля и работа бригады) и эффект в рублях на гектар (сколько хозяйство сэкономило на препаратах, топливе и предотвращенных потерях). Но обе бессмысленны без третьей цифры – площади за сезон: сколько гектаров реально удалось исследовать. Если эффект выше себестоимости, то БПЛА себя оправдывает.
Откуда берется выгода
Главный источник экономии – адресность. Когда опрыскиватель обрабатывает сорняки не сплошным ковром, а только по очагам, тогда расход препарата снижается в несколько раз. Когда трактор делает меньше проходов по полю, тогда хозяйство экономит на топливе для техники, а почва не уплотняется под ее тяжестью. А решение проблем, замеченных вовремя, обходится гораздо дешевле: пересев одного участка вместо целого поля, точечная обработка растений вместо сплошной.
Когда БПЛА выгоден, а когда нет
Облет всего массива полей полезен, даже если доля проблемных участков невелика: ценность дает само по себе раннее обнаружение сорняков или слабых всходов. Для адресного внесения химикатов или удобрений с БПЛА порог окупаемости будет преодолен, если очаги поражения превышают 10–15% от площади поля. Если очаги поражения составляют меньше 5% от площади поля, то решение о необходимости обработок принимают по каждому участку отдельно. А для сплошных обработок больших территорий выгоднее применять обычную наземную технику, имеющую широкий захват.
Пример расчета
Поле площадью 600 гектаров, из них на 15% выросли сорняки. Обработка одного гектара (препарат, работа техники, топливо) стоит 2 000 рублей, съемка с БПЛА и подготовка карты – 100 000 рублей.
А знаете ли вы...
Один из самых известных энтомофагов носит имя трихограмма: эту крошечную, длиной меньше миллиметра, осу без лупы и не разглядишь. Она откладывает свои яйца прямо в яйца совки и тем самым просто не дает вредителю появиться на свет. Одна самка трихограммы обезвреживает до 40 яиц совки, работая как настоящий биологический снайпер. Метод не новый: в СССР биозащиту с помощью трихограммы начали применять еще в 1930-х годах, но тогда капсулы с насекомыми раскладывали на полях вручную. Работа была кропотливая: бригадам из десятка человек приходилось весь день ходить по полям и через каждые несколько метров класть на землю крошечные капсулы.
Вечером, в штиль, мультикоптер с дозатором пролетел по карте-рецепту, повторяя контуры зон наибольшего риска. Перед стартом пилот откалибровал дозатор: рассыпал порцию на тестовую площадку и пересчитал – норма совпала с расчетной.
На следующий день на поле расставили ловушки для учета совки. Через неделю проверили: трихограмма заселила большую часть яиц совки, поэтому химикаты почти не пришлось применять. Пилот приложил к отчету запись маршрута, расход капсул по участкам и результаты подсчета из ловушек, т.е. полное сравнение «что планировали – что получилось».
Сплошная обработка: 600 × 2 000 = 1 200 000 руб.
Адресная обработка: 90 × 2 000 + 100 000 = 280 000 руб.
Экономия: 920 000 руб.
БПЛА окупится после первого же облета
Иметь свой парк техники или пользоваться сторонней услугой
Обзаводиться собственным парком БПЛА имеет смысл, если полеты дронов нужны регулярно, результат нужно получать в тот же день и есть обученная команда. Если же задачи возникают всего пару раз за сезон или требуется редкая специализированная съемка, то проще и дешевле нанять подрядчика. Сравнивают просто: себестоимость собственного парка в рублях на гектар против цены услуги.
Восемь тысяч гектаров: считаем вместе
Крупное хозяйство на юге страны обрабатывает 8 000 гектаров зерновых. Главный агроном решил проверить, окупятся ли регулярные облеты полей с помощью дронов. План: совершить два облета над половиной всей территории на стадии всходов и перед тем, как листья сомкнутся и закроют почву.
Первый облет выявил три участка с низкой густотой всходов. Пересев провели именно там, а не на всем поле, и экономия на семенах и топливе сразу перекрыла расходы на работу дрона. Второй облет обнаружил на двух участках ранние очаги болезни растений: их точечная обработка обошлась в четыре раза дешевле сплошной.
К концу сезона агроном сложил все затраты на облеты и обработку данных, вычел из суммы сэкономленных средств – и увидел, что вложения окупились уже на втором облете. На следующий год хозяйство увеличило частоту съемок и добавило тепловизор для контроля полива.
БПЛА окупается – это мы выяснили. Но попробуйте поднять его в воздух без разрешения – и экономия обернется штрафом.
Правила полетов в России
БПЛА подчиняется законам физики – от них никуда не денешься. Но есть еще и законы страны. Небо только выглядит пустым. Там полно движения – гражданские рейсы, спасательные вертолеты, военные борта. У каждого свой коридор.
Вот почему владелец БПЛА в России обязан поставить его на учет в Росавиации. Исключение – совсем легкие аппараты, массой до 150 г. Такой БПЛА можно запускать без регистрации, но правила воздушного пространства действуют и для него – даже если он весит меньше яблока. Правила регистрации и использования остальных беспилотных аппаратов зависят от их массы: для легких аппаратов предусмотрены упрощенные процедуры учета, а для тяжелых понадобится полная регистрация – эта процедура подольше и посерьезнее.
Если БПЛА весит до 30 кг, он может летать днем, не выше 150 м, вдалеке от запретных зон и воздушных коридоров самолетов и вертолетов. Отдельное разрешение на полеты ему не нужно, но перед каждым вылетом пилот должен свериться с картой воздушных зон. Бывает, что над конкретным районом полеты временно запрещены, и тогда остается только ждать.
В отдельных регионах России действуют экспериментальные правовые режимы – своего рода испытательные полигоны для правил. Запускать БПЛА там проще. Например, для сельскохозяйственных облетов можно обойтись без части согласований. Если по итогам эксперимента станет понятно, что такие полеты безопасны и для людей, и для летательных аппаратов, то правила могут смягчить и в других регионах. Правда, каждый режим ограничен и по территории, и по времени.
А знаете ли вы...
Россия занимает четвертое место в мире по площади посевных земель – после Индии, США и Китая. Напомним, это больше 80 миллионов гектаров земли. Засеять, вырастить и собрать урожай на таких просторах с помощью только ручного труда, да и наземной техники, невозможно. Здесь на помощь приходят малая авиатехника, в том числе беспилотная, и технологии точного земледелия.
Когда БПЛА используются для внесения средств защиты растений, тогда правила строже. Препарат должен быть разрешен для использования, нормы его расхода соблюдены, а все работы записаны в журнал. Между зоной обработки и водоемами, жилыми домами, дорогами нужно предусмотреть буферные зоны – безопасные участки, на которых внесение химикатов не проводят.
Отдельная тема – персональные данные. Если на снимках БПЛА можно различить лица людей, номера машин или объекты, расположенные на территории, которая находится в частной собственности, то такие фотоснимки попадают под действие закона о персональных данных. Чтобы его не нарушить, на итоговых картах лишние детали размывают, доступ к материалам разделяют по ролям: агроном видит слои и отчет, а исходные снимки – только пилот и аналитик.
Облет, которого не было
Бригада готовилась к съемке рапсового поля – нужно было оценить густоту всходов. Утром пилот проверил карту воздушных зон, но перед самым выездом решил свериться с ней еще раз. Оказалось, что зона над полем закрыта для полетов на ближайшие шесть часов – военные проводили учения. Пришлось перенести вылет на следующее утро. Задержка на день – неприятно, но штраф и конфискация БПЛА обошлись бы куда дороже. А сосед по району, не проверивший карту, в тот же день лишился аппарата.
Перед началом аграрного сезона полезно свериться с коротким списком: аппарат на учете, карта зон проверена, документы для внесения собраны. Бригада знает и помнит правила доступа к данным и действия в случае аварии. Впрочем, правила не стоят на месте – и технологии тоже.
Что ждет БПЛА в ближайшие годы
Спрос на автоматизацию в сельском хозяйстве будет только расти. Технологии БПЛА развиваются быстро, но не все новинки появятся одновременно. Заглянем на пару лет вперед – с оговоркой, что будущее редко совпадает с прогнозом.
В ближайшие год-два станет больше аппаратов типа VTOL – они удобны для хозяйств, поля которых разбросаны далеко друг от друга. Часть обработки данных переместится «в поле»: результаты можно будет получать прямо на площадке, даже без интернета. Тепловизоры и камеры ближнего инфракрасного диапазона станут доступнее.
Через три-пять лет на крупных массивах полей могут появиться полуавтономные док-станции с подзарядкой, укрытием для техники и метеодатчиком. Представьте: посреди поля стоит небольшой «домик» для БПЛА. Когда погода подходящая, станция сама открывает крышку, выпускает аппарат на маршрут, а после полета принимает его обратно и заряжает. Человек лишь контролирует процесс на экране. Лидары – лазерные сканеры для построения трехмерных карт – подешевеют и войдут в комбинированные миссии: за один пролет БПЛА сделает и цветной снимок, и тепловую карту, а также соберет подробные данные о том, какой высоты растения в каждой точке поля.
Одно не изменится – качество полета важнее модели БПЛА. Кто проверяет технику, ведет журнал и копирует данные до отправки на сервер, тот и получает результат. Остальное – вопрос бюджета. Но даже с нынешней техникой легко запутаться, особенно в первый сезон ее использования.
Как не запутаться
Типы БПЛА, режимы полетов, координаты, продукты, экономика, правила – голова идет кругом? Это нормально. Даже опытные пилоты иногда путаются. Разберем самые частые ошибки и поймем, как их не допустить.
Бывает, карта ортомозаики выглядит идеально, но контуры не ложатся на реальное поле. Скорее всего, проблема в геопривязке. Проверьте, использовались ли поправки RTK или PPK, были ли на поле контрольные метки. Без них карта может показывать сдвиг на несколько метров от реального, и в результате техника промахнется мимо нужного участка.
Другая ошибка – сравнение снимков за разные дни, выполненные в разное время суток. На прошлой неделе летали утром, а сегодня вечером? Тени и освещение будут разными, и пятна на карте окажутся не болезнью растений, а просто игрой света. Для честного сравнения «было – стало» снимайте в одно и то же время суток, на одной высоте и с одинаковыми настройками камеры. Экспозицию фиксируют на первой полосе пролета – это защищает от полос разной яркости.
А если данные просто пропали? Карта памяти может сломаться, файл – повредиться при копировании. Правило простое: до момента успешной отправки на сервер храним две копии на двух разных носителях. Специальная проверка при копировании поможет убедиться, что файлы не повреждены.
Хаос в именах файлов – еще одна беда первого сезона. Один пилот назвал файл «поле5_утро», другой – «05_field_AM». Через неделю никто не разберется. Договоритесь о единой схеме имен в начале сезона и не меняйте ее до конца.
Допустим, поле идет по холму, а БПЛА летит на фиксированной высоте. Разрешение снимков «поплывет» – мы уже разбирали это в разделе о полетах. Включайте режим следования поверхности или закладывайте запас по высоте на незнакомых участках.
С батареями свои сюрпризы. Зимой аккумуляторы теряют емкость на холоде. Летом – перегреваются. Храните их в теплом кейсе зимой и в тени летом, делайте паузы между вылетами и следите за температурой по показаниям на пульте.
Главный принцип – причинно-следственная цепочка. Допустим, пилот не проверил калибровку камеры. Цвета на снимках «уплыли», аналитик неверно определил границы очага, опрыскиватель промахнулся – и препарат потрачен впустую. Как в домино: толкнул первую костяшку – упали все. В обратную сторону тоже работает: аккуратность в начале – точность в конце.
Напомним: на каждого жителя России приходится полгектара засеянной земли, или два школьных стадиона. Как бы вы организовали наблюдение за своими двумя стадионами? Задачи ниже помогут это проверить.
Проверьте себя
На поле озимой пшеницы (посеянной осенью) площадью 400 гектаров в апреле появились пустоты: агроном подозревает, что часть посевов вымерзла зимой. Ему нужно за два дня решить, где пересевать. Какой тип БПЛА, режим полета и время суток вы бы предложили? Почему?
Бригада сделала облет поля в полдень, а через неделю – повторный облет на рассвете. Агроном сравнил две ортомозаики и увидел, что цвета сильно отличаются. Он решил, что состояние растений резко ухудшилось за неделю. Прав ли он? Что на самом деле могло произойти и как избежать такой ошибки в будущем?
Пилот запустил БПЛА без наземных контрольных меток. Карта получилась красивая, но когда трактор поехал по карте-рецепту, опрыскиватель обработал здоровые участки пшеницы и пропустил очаги сорняков. Что пошло не так и как это исправить?
Хозяйство выращивает сахарную свеклу на 500 гектарах земли. БПЛА обнаружил очаги церкоспороза – грибковой болезни, от которой листья свеклы покрываются пятнами и отмирают. Очаги болезни занимают 8% площади поля. Сплошная обработка стоит 2 000 рублей за гектар. Расходы на БПЛА-кампанию – 150 000 рублей. Выгодно ли адресное внесение? Покажите расчет.
Зимой бригада хранила аккумуляторы БПЛА в неотапливаемом гараже. Весной при первом вылете БПЛА продержался в воздухе 12 минут вместо обычных 35, а на поле как раз начинался сев подсолнечника и нужно было успеть снять состояние поля до посадки. Что могло произойти с батареями и как избежать таких ситуаций?
На тепловой карте кукурузного поля с капельным поливом видны три холодных пятна и одна длинная теплая полоса. Кукуруза как раз входит в фазу цветения – самый критичный период для орошения. Что может означать каждая из аномалий? Какие действия вы бы предложили агроному и почему важно действовать быстро?
Два пилота работают в одном хозяйстве. Каждый называет файлы по-своему. Через месяц агроном не может найти данные облета виноградника, сделанные после заморозка. Предложите схему именования файлов, которая решит эту проблему. Какие данные обязательно должны быть в имени файла?
Вопросы для самопроверки
– На поле озимой пшеницы (посеянной осенью) площадью 400 гектаров в апреле появились пустоты: агроном подозревает, что часть посевов вымерзла зимой. Ему нужно за два дня решить, где пересевать. Какой тип БПЛА, режим полета и время суток вы бы предложили? Почему?
– Бригада сделала облет поля в полдень, а через неделю — повторный облет на рассвете. Агроном сравнил две ортомозаики и увидел, что цвета сильно отличаются. Он решил, что состояние растений резко ухудшилось за неделю. Прав ли он? Что на самом деле могло произойти и как избежать такой ошибки в будущем?
Практическое задание
Два пилота работают в одном хозяйстве. Каждый называет файлы по-своему. Через месяц агроном не может найти данные облета виноградников, сделанные после заморозка. Предложите схему именования файлов, которая решит эту проблему. Какие данные обязательно должны быть в имени файла?
Комментарии