Что такое агродроны и зачем они нужны

Дроны «с ноги» открыли дверь в сельское хозяйство в 2000-м году. Японская компания Yamaha доработала свой уже существующий дрон. Новая модель Р-50 умела проводить анализ полей и создавала карты. За японцами подтянулись американцы. Они решили, что поля можно не только фотографировать. Почему бы не опрыскивать их с беспилотника?

Первый агродрон появился в США в 2013-м году, но стоил как полноценный самолет. Через 2 года китайцы, как обычно, что-то подсмотрели, что-то придумали сами и «выстрелили». Компания DJI построила сельскохозяйственный дрон с баком на 10 литров, который за 10 минут поливал химией 6 гектаров посевов. Стоил он гораздо адекватнее американской разработки.

С тех пор дроны в сельском хозяйстве стали помогать людям и часто заменять их. Разберемся, как фермеры приспособили дроны.

• Посадка семян. За час дрон раскидывает около тысячи штук.
• Опрыскивание урожая от вредителей. Один беспилотник опрыскивает за день около 80 га. Причем он умеет облетать деревья. Анализирует состояние поля и может более интенсивно обрабатывать зоны, где обострились болезни растений или началась атака вредителей. Большие поля опрыскивают 4-5 дронов одновременно.
• Полив.
• Трихограмма. Это способ борьбы с вредителями. Дрон закидывает мелких насекомых на поле. Они паразитируют на более крупных и помогают с ними бороться. Один беспилотник «доставляет» мелких «гадов» на площадь до 2000 га.
• Распыление удобрений и создание тумана.

Сейчас существуют сотни агродронов с разными характеристиками. Некоторые из них совсем небольшие с баком на 12 литров, другие напоминают полноценный самолет. У них разная емкость аккумулятора, разные двигатели, разное навесное оборудование и разные задачи. Сложно сравнивать эти дроны между собой. Поэтому назовем общие минусы, которые варьируются в зависимости от параметров беспилотника.

• Любой дрон разряжается. Через полчаса или 2 часа, но ему придется возвращаться и менять аккумулятор.
• У небольших легких дронов маленькая грузоподъемность и компактные баки на 10−12 литров. Повесить на такой дрон бак на 100 л не выйдет. Сейчас создают дроны с гораздо большей грузоподъемностью, которые могут нести большие баки и охватывают территории в сотни гектаров.
• Дроны не запускают в сильный снег, дождь или ветер со скоростью больше 8 м/сек. Иначе можно лишиться беспилотника.

Россия активно врывается в беспилотный мир. Дроны приспосабливают к сельскому хозяйству и массово отправляют в поля. Минсельхоз считает, что в течение трех лет «гараж» фермеров пополнится дронами на сумму 360 миллионов рублей. За последние два года Росавиация выдала 2,2 тысячи разрешений на управление агродронами. Дроны 60 тысяч раз поднялись в небо. Ведомство позаботилось о сельском хозяйстве и упростило получение разрешений для полетов с целью опрыскать поля от вредителей.

В России есть Союз беспилотной сельхозавиации. Там посчитали, что спрос на агродроны каждый год вырастает на 20,2%. Сейчас в сельском хозяйстве используют всего 2 тысячи дронов, а к 2030-му прогнозируют уже 40 тысяч штук по всей территории страны. При том, что каждый такой дрон стоит около 2 миллионов рублей.

Одна из сельхозкомпаний в Лазаревском посчитала, что мониторинг посевов с помощью агродрона повысил урожайность их полей на 20%. Дрон стоил 10 миллионов рублей, а годовой экономический эффект получился 52 миллиона. Распыление химии с дрона сэкономило компании 40% составов.

Минсельхоз России собрал данные разных компаний и прикинул, что агродроны сэкономят отечественным фермерским хозяйствам около 500 миллиардов рублей в год. Беспилотники экономят химию, удобрения и семена, точнее вносят составы на поле, быстро реагируют на угрозу посевам. Работают в любое время суток, на влажной земле и не вытаптывают растения. Затраты на один агродрон окупаются примерно за год, если он обрабатывает хотя бы 5−7 тысяч га.

Китай по-прежнему лидирует в мире дронов. Компания DJI занимает 70% всего рынка беспилотников, на втором месте — другой китаец, компания XAG. В России, США и Индии тоже разрабатывают агродроны. Расскажем подробнее о самых прогрессивных новинках в области сельского хозяйства.

Российская разработка с гибридной силовой установкой. Дрон с бензиновым двигателем 240 л.с. и управляющими электродвигателями имеет бак 180 л и поднимает полезную нагрузку 200 кг. Он улетает на 240 км, умеет распылять от 2 до 40 литров на га из 14 форсунок или 4 крыльчаток. За смену в 10 часов дрон опрыскавает от 490 до 550 га. Пункт управления дроном может находиться в любом месте. Оператор управляет беспилотником из мобильного пункта с помощью программного обеспечения, которое разработала компания inDrones. Сейчас уже существуют предсерийные образцы дрона с сертификатом типа. Скоро он выйдет в серийное производство, а компания получит сертификат производителя. На данный момент более производительного дрона не существует.

Израильская компания HevenDrones создала дрон, работающий на водородном топливе. Разработчики утверждают, что его энергоэффективность в 5 раз больше, чем у обычного дрона с аккумулятором. Агродрон умеет мониторить поля и проводить картографию, измеряет уровень питательных веществ в почве, опрыскивает поля инсектицидами, удобрениями и сажает семена. Он летает почти 2 часа с грузом 7 кг. «Классические» агродроны разряжаются в пределах получаса. Плюс водородный дрон не вредит экологии. Компания собирается построить еще две модели с таким же двигателем.

Российская компания ГЕОМИР разработала дрон со встроенной системой распознавания сорняков. Он также умеет подбирать гербициды и режим опрыскивания территории. Серийное производство этого дрона началось летом 2023-го года, и за год настроили 100 таких беспилотников. Дрон летает 60 минут и распознает 150 видов сорняков. Он умеет оценивать состояние посевов и эффективность обработки полей. Прогнозирует урожай и рассчитывает сроки уборки.

В 2023—2024 годах в Московском авиационном институте разработали два сельскохозяйственных беспилотника с говорящими названиями — «Агродрон» и «Агроскаут». Система «Агроскаут» обследует поля и оценивает их состояние по фотографиям с помощью искусственного интеллекта. Дрон делает фото с высоты 1 метр, ищет сорняки и дает свои заключения и рекомендации. Он очень маневренный и умеет уворачиваться от препятствий. Автономно двигается по маршруту и возвращается домой даже без связи. Опытный образец сейчас проходит испытания в реальных условиях. Второй проект «Агродрон» распыляет гербициды, инсектициды и гербициды с высокой точностью. Дрон можно использовать для аэропосева.

Рынок дронов постоянно растет. Сейчас беспилотники производят в Северной Америке, Европе, Китае. В конце 2022-го года эксперты оценивали объем рынка агродронов в 4,2 миллиарда долларов, а к 2030-му году ожидают 24,9 млрд долларов. Дальше расскажем, как агродроны развивались в разных странах.

В 2010-х сельское хозяйство в Китае начало страдать из-за нехватки людей. Молодежь сбегала с полей в города, и оставшиеся фермеры поддерживали количество урожая конскими дозами пестицидов. Причем они поливали поля из ранцевых резервуаров, не используя защиту. У малых хозяйств не хватало средств на оплату малой авиации для полива полей. Китайские компании по производству дронов быстро сориентировались и кинули силы на интегрирование беспилотников в сельское хозяйство.

Компания XAG оперативно «наклепала» 27 тысяч агродронов, которые закрыли потребности 1,2 миллионов фермеров. К 2022-му году XAG начали поставлять дроны в 22 страны, но 90% доходов они получают в Китае. Компания также занимается беспилотными минитракторами и манипуляторами для сельского хозяйства.

Компания DJI тоже не осталась в стороне и начала разрабатывать агродроны. Первой моделью стал Agras MG-1. Один такой дрон заменяет 30 человек и за час работы выполняет работу, которую фермер осилит за 5-6 часов. На рисовом поле площадью 1400 га Agras MG-1 экономит около 5,5 тысяч долларов при распылении жидких удобрений.

Китайцы любят инновации и внедряют умные системы повсюду. Дроны — не исключение. Компания Beidahuang Group постоянно обновляет навигацию дронов и прокачивает программное обеспечение. Китайцы «засунули» в агродроны системы интеллектуального орошения, научили их самостоятельно анализировать состояние полей и принимать решения. Из Китая эти системы расползлись по миру.

Бразилия активно втягивается в использование дронов в сельском хозяйстве. С собственными разработками у них пока туго, зато за 3 года в страну импортировали 8000 дронов-распылителей. К 2026-му году Бразилия собирается опрыскивать поля с помощью 90 000 дронов.

Бразильцы приспособили агродроны для наблюдения за посевами, удобрения и управления домашним скотом. Бразилия отличается неровным рельефом и труднодоступной местностью, которая не смущает дроны. Также они используют дроны для опрыскивания кукурузы, которую не обработаешь с земли из-за высоты растений.

В 2024-м году бразильцы все же добрались до собственных разработок. Они создали гибридный беспилотник Agrobee 200, который может поднимать в воздух 200 литров. Это в разы больше, чем привычные беспилотники с баком на 10−12 литров. В него поставили двигатель внутреннего сгорания, который генерирует ток.

Дрон летает на биодизеле или этаноле и держится в воздухе 1 час 20 минут. Он работает с зерновыми культурами, кофе и сахарным тростником и обрабатывает за день 380 гектаров с дозаправкой, которая занимает всего 5 минут. Дрон умеет составлять план местности, летает на высоте до 4 метров со скоростью 120 км/ч. Стоит такая модель 27,5 миллионов рублей.

Экономика Индии держится на сельском хозяйстве. Если урожай сожрут насекомые, или будет засуха, многих фермеров ждет разорение. Обрабатывать плантации руками практически нереально, а с тракторами и другой «классической» сельскохозяйственной техникой в стране сложности. Поэтому агродроны стали для Индии спасением. Местные фермеры выскребали последние средства, покупали дроны и использовали их для распыления химикатов.

Министерство сельского хозяйства Индии пошло навстречу фермерам и в 2014-м году придумало схему, которая поможет им с «механизацией сельского хозяйства». Схема с названием SMAM помогает с покупкой и арендой агродронов. С 2022-года фермеры смогли брать кредиты на покупку агродронов.

В Индии даже провели эксперимент в полях и получили занимательные цифры. Один гектар обрабатывают так: за 8 часов из ранцевого распылителя, за 2 часа из шлангового опрыскивателя, за 20 минут с агродрона. Эксперимент выдался очень показательным, и индусы решили создать свой сельскохозяйсственный дрон с бензиновым двигателем. Дрон назвали DH-AG-HI или Agrigator, и пока это единственный сертифицированный гибридный дрон с бензиновым двигателем.