Из-за роста населения планеты и климатических изменений растет потребность людей в пище. К 2050 году для этого понадобится на 70 процентов больше урожая, чем сейчас. Эксперты считают, что справиться с продовольственным кризисом позволят автоматизация и интеллектуализация сельского хозяйства. В частности, агрономы используют электронные карты полей по данным беспилотников.

Но эта возможность не всегда доступна из-за высокой стоимости дронов. Исследователи из Пермского Политеха придумали способ повысить их выносливость. Облегченная конструкция из экономичных материалов позволила сохранить все важные характеристики БПЛА и увеличить время полета.

«Цифровые технологии и высокотехнологичное оборудование позволяют перейти к точному земледелию, которое повышает производительность сельскохозяйственных работ и снижает затраты. Рынок информационно-компьютерных технологий в этой сфере составляет 360 миллиардов рублей, а к 2026 году вырастет в пять раз. Сегодня для наиболее эффективного и оперативного мониторинга полей применяют беспилотники. Но такая возможность доступна не всем фермерам по экономическим причинам, а полеты дронов ограничены во времени», – рассказывает автор идеи, студент электротехнического факультета Пермского Политеха Антон Лубянский.

Карта состояния поля / ©Пресс-служба ПНИПУ

Пермские разработчики создали прототип легкого и выносливого дрона Acro3D Scanner, который может совершать более длительные полеты, по сравнению с аналогами. Идея усовершенствовать беспилотник появилась у студента Антона Лубянского еще три года назад, когда он занимался в детском технопарке «Кванториум».

Преимущество разработки – в применении концепции SandwichFrame: вместо традиционной основы из карбоновой рамы разработчики использовали текстолитовые печатные платы с распаянной электроникой. Их объединили в многослойную конструкцию.

Технология позволила уменьшить массу и габариты летательного аппарата без потери его основных свойств: прочности, жесткости и функциональности. По словам исследователей, модульный мультикоптер можно комплектовать исходя из индивидуальных потребностей фермеров. Сборка коптера также не занимает много времени.

Масса прототипа беспилотника размером 1,1 на 1,05 метр составила 3,5 килограммов, время полета занимает около 50 минут. Он способен поднимать в воздух грузы до 11 килограммов на высоту до 450 метров и развивать скорость до 18 метров в секунду.

«Съемка с помощью мультиспектральных и гиперспектральных камер позволит фермерам получить информацию для составления карт. Это поможет точечно использовать удобрения и средства защиты растений, вести 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 получить информацию о неоднородности посевов и наличии сорняков, а также оценить будущий урожай. По словам исследователей, сервис поможет сократить затраты на 30–50 процентов. Карты можно использовать в программных продуктах («История поля», ГИС Карта, ArcGis, QGis, FarmWorks), в системах мониторинга (Автограф, Скаут, Wialon) и в мобильных приложениях.

Прототип беспилотника Acro3D Scanner / ©Пресс-служба ПНИПУ

Пермские исследователи уже создали первую карту поля, эффективность которой подтвердили заказчики, а также выполнили несколько заказов по уничтожению вредителей. Разработка будет интересна крупным компаниям, которые занимаются земледелием и производством зерновых культур. Помимо сельского хозяйства, дроны также можно использовать для выполнения уникальных задач в сфере промышленности и видеосъемки профессионального уровня. Сейчас разработчики находятся в поиске инвесторов для развития технологии.