Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве может стать главным инструментом прогресса. Возрастающий интерес пользователей к технологии с использованием дронов привели к новым сферам его применения. Сегодня они используются во многих областях, а именно в медицине, армии, прогнозировании, геологии и сельском хозяйстве.

Сельское хозяйство, оснащенное дронами, несомненно, займет особенное место в ближайшем будущем. Дроны помогают получить эффективный сбор информации для последующей аналитики данных хозяйства. Такие технологии позволяют получать изображения высокого разрешения даже тогда, когда обычные снимки со спутников не справляются (например, в условиях густой облачности).

Широкое применение дронов впервые анонсировала компания Amazon. Они использовали беспилотники для доставки потребительских товаров в 2013 году. После этого рынок стал стремительно развиваться, открывая новые сферы коммерческого и частного применения. Согласно отчету, опубликованному компанией Meticulous Research, коммерческая стоимость беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве к 2025 году достигнет 5 миллиардов долларов и вырастет на 31%.

Беспилотные летательные средства, применяемые в сфере сельского хозяйства можно условно разделить на две группы: квадрокоптеры и небольшие летательные аппараты самолетного типа («крыло»). Они отличаются габаритами, функциональностью, дальностью полетов, уровнем автономности и другими характеристиками.

Главное преимущество БПЛА самолетного типа – в дальности полета. Такие аппараты могут обеспечить продолжительность полета до трех часов, в то время как максимальная длительность полета квадрокоптеров, применяемых в казахстанских сельхозпредприятиях не превышает 20-30 минут. Если говорить о животноводстве, то на первых порах для мониторинга и слежения используются недорогие потребительские беспилотники с базовыми датчиками RGB-камер, которые позволяют получать пригодные для использования фото- и видеоматериалы.

Животноводство зависит от многих факторов, таких как генетика, разведение скота, кормление, ветеринария, выпас скота, сбор продукции и продажа. Все эти действия, а также контроль и надлежащее наблюдение за скотом требует от фермеров много сил и времени. Использование современных дронов с его многочисленными приложениями может оказаться критически важным для устранения пробелов в сельском хозяйстве. Мониторинг поголовья скота является неотъемлемой частью управления фермой. Однако это может оказаться непростой задачей, особенно в очень крупных хозяйствах.

Подсчет и мониторинг поголовья скота

Использование беспилотников для наблюдения за домашним скотом постепенно набирает обороты в разных странах. Австралия и Израиль уже начали использовать множество дронов для мониторинга крупного рогатого скота. Дроны могут совершать быстрый облет скотного двора или поля в любое время и делать снимки или снимать видео. Эти изображения могут быть легко визуализированы, чтобы проверить количество скота или любую активность на ферме. Обычный фермер может посмотреть видео из любой локации, находясь в отдаленном месте, с помощью дронов. БПЛА особенно полезны для мониторинга в ночное время, поскольку человеческий глаз не может видеть в темноте.

При использовании дронов для мониторинга и слежения за крупным рогатым скотом, фермеры могут использовать беспилотники, оснащенные технологией теплового зондирования, которая позволяет обнаружить любое животное по температуре тела. Дроны обеспечивают четкие тепловые изображения, которые легко позволяют отличить одно животное от другого. Беспилотник-наблюдатель парит на высоте от 27 до 80 метров над стадом. Такой дрон использует специальные направленные вниз стереокамеры для отслеживания движения. Так определяется точное местоположение и ориентация движения скота. БПЛА могут помочь фермерам дистанционно проверять местоположение и здоровье каждой коровы, что позволит им решать контролировать эпидемиологическое состояние животного и его безопасность.

Для владельцев откормочных площадок управление поголовьем - это большая часть ежедневной рутины, требующая значительных затрат времени и труда. Дроны могут автоматизировать процесс подсчета скота с помощью программного обеспечения, которое может сделать одно неподвижное изображение и точно определить количество животных в загоне, не создавая стресса для животного.

Выпас скота с помощью дронов

С наступлением эры автоматизации и технологий, мы сталкиваемся с многочисленными сообщениями о роботах, заменяющих человеческий труд. Сегодня несколько стран изучают возможность пасти скот и овец с помощью беспилотников. Фермеры могут использовать БПЛА с камерой, чтобы находить стадо на пастбищах и перегонять его даже без помощи пастуха. Это позволяет сократить время на перемещение скота. Стадо моментально реагирует на звук дрона и меняет локацию.

Конечно, бывает так, когда животное отбивается от стада. Важно вовремя найти их и вернуть к другим животным (это тоже легко выполнимо с помощью дрона). Использовать беспилотник очень полезно в тех местах, куда трудно добраться человеку, например, на холмистых пастбищах, где пастухам приходится проходить значительное расстояние по труднопроходимой местности и искать скот.

Таким образом, беспилотные летательные аппараты или дроны могут выступать в роли пастухов и даже заменять собак. Также операторы беспилотников используют их для наблюдения за больными или сбежавшими животными.

Безопасность фермы

Для владельцев обширных пастбищ, дрон станет настоящим must have устройством. Это не просто радиус 360° изображения, но и эффект «скрытой» камеры. Беспилотники также помогают фермерам держать воров подальше от пастбищ, поскольку их можно легко обнаружить с помощью тепловизионных дронов.

Такой способ даст вам быстрое реагирование и более безопасное, чем любое личное участие, а также сэкономит время и труд. Одним из способов автоматизации процесса является установка RFID-меток (чип) на каждое животное, которые считываются затем с помощью беспилотника. Запрограммированный беспилотник может обнаружить бродячее животное на пастбище и переместить его к остальному стаду. Более того, если владелец фермы захочет определить местонахождение конкретного животного и проверить его состояние, ему достаточно будет ввести номер радиометки, и беспилотник отправится на поиски животного.

Риски: необходимо учитывать некоторые факторы, поскольку животные не могут проявлять себя так же ясно, как люди. Гарантии нет, как домашний скот отреагирует, приспособится или привыкнет к присутствию дронов. Одним из возможных решений может быть мониторинг уровня гормонов стресса скота, чтобы знать степень стресса, поскольку стресс, с которым столкнулось животное, в конце концов, отразится на его продуктивности. Использование пилотируемых самолетов для обследования ферм крупного рогатого скота, имеет множество недостатков, таких как более высокие эксплуатационные расходы, повышенный уровень шума, который может беспокоить животных.

В ряде зарубежных исследований были зафиксированы изменения в поведении животных при полетах беспилотников в непосредственной близости от них. В многочисленных исследованиях наблюдалась реакция диких животных на беспилотники. В Индии, где площадь кормовых угодий и пастбищных земель сокращается, технология беспилотников имеет ограниченное применение для мелких фермеров, у которых небольшие земельные владения. Некоторые проблемы, связанные с техническими моментами – обработкой полученных данных. Возможности времени полета БПЛА зависят от батареи, а время полета в воздухе в среднем составляет от 10 до 30 минут.

Температурный режим

В качестве профилактики падежа скота сегодня можно использовать возможности дистанционного измерения температуры тела животного. Одним из самых надежных и традиционных индикаторов плохого самочувствия и наличия инфекционного заболевания является измерение температуры поверхности тела. Это также поможет выявить наличие теплового стресса у скота, изменения в характере кровотока, и определить очаги воспаления.

Классическая диагностика температурного режима требует трудозатрат и времени и приводит к снижению производительности, а также к увеличению стресса для животного и высокой вероятности передачи заболевания другим животным. Используя легкие тепловизоры, установленные на дронах, фермеры могут обследовать скот дистанционно и без необходимости сдерживать животных; таким образом, экономится время, снижается стресс и риск передачи заболевания.

Обычно термографические датчики способны обнаруживать инфракрасное излучение от животных в диапазоне длин волн 8-12 мкм. Хотя этот метод эффективен, он в первую очередь подходит для фильтрации больших групп, и для подтверждения диагноза все равно необходимо провести осмотр животного на уровне земли ветеринаром.

Подбор дрона для животноводства

Есть несколько моментов, которые следует учитывать при покупке дрона для мониторинга скота:

1) Дроны для управления в животноводстве должны иметь приличный заряд батареи. Примерно полчаса непрерывного полета обычно достаточно, чтобы увидеть изгороди, пастбища, водоемы и расположение коров. Однако, если у вас более высокие запросы, и вам нужно больше времени для полета, ищите дроны с более мощными аккумуляторами.

2) БПЛА должен быть оснащен высококлассной камерой для съемки видео и изображения. Так как вам нужен вид с высоты птичьего полета на ваше стадо или пастбище, камера должна быть достаточно хорошей, чтобы передавать качественное видео и изображение.

3) Беспилотник должен выдерживать ветер скоростью 15 м/с. Прежде чем совершить покупку, проверьте, насколько ветрено в вашей местности. Если ваш дрон не выдерживает сильного ветра, он рискует стать бесполезной покупкой.

Важнейшей особенностью большинства БПЛА, применяемых в животноводстве, является встроенная камера/тепловой сканер, поскольку это позволяет получать изображения.

В Казахстане сегодня не так много компаний, реализующих дроны. Как правило, рынок делится на продавцов БПЛА для растениеводства и дронов для использования в животноводстве. В первом случае, многоцелевые беспилотники предназначены для мониторинга, аэросъемки и картографии в сфере сельского хозяйства и позволяют проводить аэрофотосъемку с высоты от 100 до 3000 метров.

К покупке дрона, компании предлагают бесплатное обучение по применению дрона. Также, при заказе сельхозпредприятием услуг БПЛА, оказывают сезонные услуги: анализ индекса вегетации NDVI, мониторинг засоренности посевов, развитие болезней, картирование. Цены в объявлениях на современные модели дронов для агробизнеса, в среднем варьируются в пределах 2-5 млн тенге.

© Шолпан Шамшит, baibolsyn.kz, 2024 г.