16 марта в Сколково прошла вторая научно-практическая конференция «Точное Земледелие». В рамках второй сессии конференции «Точное Земледелие» был представлен опыт реализации различных инженерных решений в России в области оборудования для точного земледелия: от аэросъемки с помощью беспилотных летательных аппаратов до технологий автоматического отбора и анализа почвы.
Подробнее смотрите в исследовании J’son & Partners Consulting (март 2017 года): Рынок сельского хозяйства в России и мире (на примере США, Китая, Индии, Германии), 2000-2015 гг.
Егор Березовский, Заведующий Полевой опытной станцией РГАУ-МСХА им. Тимирязева,
к.с-х.н, доцент, рассказал про разработкиЦентра точного земледелия Тимирязевской академии, созданного в 2007 году.Это единый учебно-научный инновационный комплекс, на базе которого происходит обучение студентов технологиям точного земледелия и разработка новых технологий в области адаптивно-ландшафтного земледелия. На опытном поле университета заложен стационарный полевой опыт общей площадью около 6 га, в котором демонстрируется две технологии возделывания сельскохозяйственных культур на примере картофеля, озимой пшеницы, ярового ячменя и однолетних трав – традиционная и система, основанная на принципах точного земледелия с применением GPS технологий. Ученые составляют карты биомассы и урожайности, на которых выделяют проблемные зоны, затем отбирают пробы почв и анализируют их в лаборатории. К сожалению, разработки ученых Центра пока осуществляются в отрыве от деятельности сельхозпредприятий и не апробируются на рынке.
Максим Васильев, региональный представитель ГК Geoscan, поделился опытом разработки беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые компания уже несколько лет продает в 7 странах мира. Решения компании обеспечивают автоматическую аэрофотосъемку с последующей обработкой, визуализацией и анализом данных. По результатам съемки видны реальные границы поля, необрабатываемые участки пашни, засоренность сорняками и эрозия почв. Снимки позволяют планировать агротехнические работы с учетом рельефа, водотоков, определять почвозащитные мероприятия и мероприятия гидромелиорации. Получаемые данные используются для контроля за процессом уборки, измерения площади покосов, культированных земель. Также компания создает карты вегетационных индексов (NDVI).
С помощью снимков возможно осуществлять фитосанитарный контроль, определяя колонии грызунов и обеспечивая точное внесение родентицидов. Также можно измерять объемы кагатов и оценивать их температуру. Часть сервисов компания реализует самостоятельно, часть – в партнерстве со сторонними поставщиками, разрабатывая конкретные решения под заказчика.
Конкурентами съемки с БПЛА являются космические снимки и наземная съемка с помощью сельхозтехники. Преимуществом перед космическими снимками является более высокое разрешение, оперативность получения информации, меньшая зависимость от погодных условий (нет облачности на снимках). Преимущество перед тракторной съемкой – не требуется дорогое оборудование и специальная настройка.
Александр Сорокин, исполнительный директор компании «АГРОштурман», описал проект «Глонаш». Приемник Глонаш – это система параллельного вождения техники при выполнении опрыскивания, почвообработки, внесения удобрений и других агроопераций, которые не требуют высокой точности позиционирования. Программное обеспечение ГлоНАШ Пилот позволяет в автоматическом режиме рассчитывать площадь обработанных участков, обеспечивая экономию за счет снижения расхода материалов. ГлоНАШ Пилот позволяет осуществлять агрооперации с точностью 20-30 см от ряда к ряду с использованием ГЛОНАСС и GPS, чего достаточно для почвообработки, внесения удобрений и опрыскивания.
Александр подчеркнул, что основным трендом в ближайшем будущем в области точного земледелия будут являться системы дифференцированного посева и «умные» тракторы, подключенные к системам анализа данных и поддержки решений.
Александр Труфанов, Генеральный директор компании «Гамаюн.Аэро»,представил инновационную 40-канальную камеру с двумя модулями, снимающими в инфракрасном и видимом спектре. Данная камера создает гиперспектральные снимки для анализа состояния полей и урожая. Технология Гамаюн.аэро позволяет добиваться экономии за счет учета реальных потребностей растений в удобрениях, снижения потерь урожая от болезней и общего повышения урожайности. Общий экономический эффект достигает 5000 руб на га, доход фермера увеличивается на 5-25%.
Денис Дудкин, Региональный менеджер по сельскому хозяйству Trimble, описал последние разработки в области навигационного оборудования Trimble. Работающие на базе различных навигационных систем (GPS, Глонасс, Галилео, др.), они позволяют экономить более 5% семян, удобрений и топлива за счет более точного планирования маршрутов сельхозтехники. Спектр GPS-продукции, выпускаемой компанией, довольно широк – это оборудование для геодезии и картографии, продукция для получения информации о точном времени, OEM GPS-модули для встраивания в другие устройства и законченные автономные навигаторы.
Василий Фартуков, Генеральный директор «Адаптивных инновационно-интеллектуальных технологий», рассказал о дифференциальном поливе сельхозугодий. Система устанавливается на дождевальные машины в виде дополнительного оборудования с обратной связью в виде выносных радиодатичков, отслеживающих влажность и температуру почвы.
Сергей Карабанов, д.т.н., Главный научный сотрудник Кафедры электронных приборов, Рязанского государственного радиотехнического университета, представил совместную работу с немецким институтом Fraunhofer ENAS по микросенсорным сетевым технологиям для мониторинга урожая и минимизации воздействия химической обработки растений. Разрабатываемая система позволит делать гиперспектральные снимки для контроля состояния урожая. Система экологична и безопасная для окружающей среды: она включает в себя печатные батареи, не требующие утилизации, и печатные антенны на биоразлагаемой подушке. Технология строится на аэрозольной струйной печати для нанесения проводов на подложку. С помощью микропроцессора и передатчика с низким энергопотреблением, микроспектрометр Фабри Перо передает гиперспектральные изображения для дальнейшего анализа и контроля состояния урожая. Данная система контролирует микроклимат на выбранном участке поля. Радиус действия датчиков составляет 100-500 метров, средняя стоимость системы составляет 30 тыс. руб. на га.
Почвенные обследования для технологий точного земледелиябыли описаны Владимиром Елисеевым, Генеральным директоров Научно-технического центра «РобоПроб». Традиционные агрохимические исследования проводятся вручную, занимают много времени и ресурсов. Они необходимы в дополнение к дистанционным методам анализа почвы с помощью БПЛА и спутниковых снимков. «Робопроб» – это автоматический пробоотборник, который устанавливается на гусеничную платформу или на автомобильный прицеп и перемещается по заранее выбранному маршруту. Его преимуществами является скорость работы, возможность забора большого числа проб, автоматическая маркировка проб и адаптированность к каменистым почвам. Решение подходит для массового отбора почв на глубине до 30 см. Цена робота с пробоотборником составляет 2.5 млн руб.
Владимир Грошев из Avrora Robotics рассказал про российский проект «Агробот». Компания занимается разработкой программного обеспечения для автопилотирования сельхозтехники. Система управления, лежащая в основе «Агробота», может быть установлена практически на любую спецтехнику или трактор, при этом на все органы управления монтируются специальные приводы, которыми управляет центральный компьютер. Во время автономной работы «Агробот» ориентируется, благодаря датчикам, сканерам и встроенным картам местности, а за решения отвечает компьютер с искусственным интеллектом, размещенный в задней части трактора. Важным преимуществом является возможность работы в оффлайн режиме, без стабильного соединения с центром. При наличии соединения управление роботом может быть перехвачено диспетчерским центром или оператором, находящимся поблизости. Срок окупаемости «Агробота» по словам разработчиков составляет 3 года, стоимость системы для переоборудования трактора – 1.6 млн руб. при условии оборудования 10 ед. техники. В будущем компания планирует создать Мобильный робототехнический комплекс, состоящий из нескольких автопилотируемых тракторов, которые доставляет на поле и забирает погрузчик.
Дмитрий Лаконцев, руководитель IoT-лаборатории Сколковского института науки и технологий,представил краткий обзор основных направлений деятельности Сколтеха в области технологий точного земледелия. Одним из них является пилотный проект с Русагро по мониторингу состояния земель. На базе четырех опытных полей в Псковской области проводится лабораторный анализ почвы с целью выявить ключевые факторы плодородия с учетом неоднородностей почвы, а затем разработать методики для сохранения и повышения урожайности. К концу 2017 года планируется получить первые коммерчески значимые результаты. Также в рамках Сколтеха работает Лаборатория интернета вещей, которая занимается сбором данных с почвы и атмосферы в режиме реального времени с использованием беспроводной телекоммуникационной инфраструктуры. Группа машинной аналитики занимается предсказательным моделированием урожайности на основе многолетних данных наблюдений. Прогнозы строятся на основе многомерные регрессионных моделей, которые требуют качественных данных. Используются данные дистанционного зондирования земли с моделями привилегированной информации позволяющими давать больший приоритет более качественным данным, например, снимкам с высоким разрешением.
Автор: Константин Антоневич
