Еще несколько лет назад сельскохозяйственный дрон для большинства российских аграриев выглядел примерно как дорогая летающая игрушка для выставки: интересно посмотреть, но совершенно непонятно, зачем покупать. Сегодня ситуация меняется. Агродроны становятся полноценным рабочим инструментом для внесения средств защиты растений, удобрений и выполнения других операций там, где традиционная техника оказывается недостаточно мобильной, слишком дорогой или просто не может вовремя выйти в поле.
При этом вокруг агродронов накопилось удивительное количество крайностей. Одни считают, что дрон способен завтра заменить самоходный опрыскиватель, механизатора и половину машинно-тракторного парка. Другие уверены, что это техника исключительно для красивых роликов из Китая и рисовых полей.
Истина, как обычно, находится в куда менее эффектном, зато полезном месте.
Агродрон не является универсальной заменой наземному опрыскивателю. Это дополнительный технологический инструмент, который особенно ценен тогда, когда хозяйству необходимо быстро выполнить обработку, не заходя техникой в поле.
И именно с этой точки зрения имеет смысл разбираться, что он действительно умеет.
Что такое сельскохозяйственный агродрон
В бытовом понимании дроном называют практически любой беспилотник. Но маленький квадрокоптер для видеосъёмки и современный сельскохозяйственный беспилотный авиационный комплекс имеют примерно столько же общего, сколько легковой автомобиль и самоходный опрыскиватель: оба ездят, но задачи всё-таки немного отличаются.
Агродрон предназначен для выполнения технологических операций в сельском хозяйстве. В зависимости от класса и оснащения он может вносить жидкие препараты, распределять гранулированные материалы, выполнять картографирование или использоваться для мониторинга состояния посевов.
Наиболее востребованное сегодня направление применения тяжёлых агродронов в растениеводстве — внесение средств защиты растений. Дрон получает маршрут обработки, автоматически движется над культурой на заданной высоте и выполняет распыление рабочего раствора по рассчитанной траектории.
То есть пилот не должен вручную водить аппарат над каждым гектаром, пытаясь попасть между двумя столбами и одновременно вспоминая, где закончился предыдущий проход. Современная система автоматизации берёт значительную часть этой работы на себя.
И развитие отрасли идёт именно в сторону дальнейшей автоматизации. В материалах Самарского университета среди задач БАС для сельского хозяйства отдельно выделены автоматизация внесения веществ, мониторинг посевных площадей и интеллектуальное внесение по результатам мониторинга.
Главная особенность агродрона: ему не нужно ехать по полю
Звучит очевидно. Но именно в этой фразе скрывается значительная часть практической ценности технологии.
Наземному опрыскивателю необходимо физически двигаться по полю. Следовательно, состояние почвы, высота культуры, рельеф, наличие технологической колеи и возможность проезда непосредственно влияют на проведение обработки.
Дрон находится над растениями.
Поэтому переувлажнённая почва для него не является препятствием с точки зрения проходимости. Подсолнечник или кукуруза не становятся слишком высокими для клиренса машины. Не нужно прокладывать по посеву очередную колею. Сложная форма небольшого участка также может оказаться менее критичной, чем для крупной наземной машины.
В материалах по практическому применению агродронов эти проблемы наземных обработок повторяются постоянно: влажная почва, технологическая колея, высокостебельные культуры, сложный рельеф, большой объём воды и необходимость провести обработку строго в агротехническое окно.
Именно поэтому вопрос «Сколько гектаров в час делает дрон?» не всегда является самым важным.
Иногда куда важнее другой вопрос: может ли хозяйство вообще выполнить необходимую обработку сегодня?
Если самоходный опрыскиватель способен обработать огромное количество гектаров за смену, но после сильных осадков стоит на краю поля и философски смотрит на грязь, его паспортная производительность в этот конкретный момент хозяйству помогает не слишком сильно.
Когда агродрон особенно полезен
Самый очевидный сценарий — необходимость выйти на обработку после осадков. Почва ещё не позволяет использовать тяжёлую технику, а болезнь или вредитель расписание агронома почему-то не читали.
Дрону не требуется опора на грунт внутри обрабатываемого массива. Поэтому при подходящих метеорологических условиях и соблюдении требований к применяемому препарату обработку можно выполнить без ожидания восстановления несущей способности почвы.
Второй сценарий — высокостебельные культуры. По мере развития кукурузы или подсолнечника возможности наземной техники становятся ограниченнее, особенно если хозяйство не располагает специализированной высококлиренсной машиной. Для воздушного способа внесения высота культуры принципиально не создаёт той же проблемы.
Третий сценарий — необходимость сохранить посев без дополнительного механического воздействия. Любой проход колёсной техники означает движение внутри поля. Даже при наличии постоянной технологической колеи часть площади изначально выводится из продуктивной зоны. При обработке с воздуха физического контакта шасси или колёс с растениями нет.
Четвёртый сценарий — сложные участки. Неровный рельеф, неудобный контур, небольшие массивы или места, где разворачивать крупную технику долго и нерационально, могут значительно повышать ценность беспилотной обработки.
И наконец, один из самых важных случаев — дефицит времени. В растениеводстве решение иногда нужно реализовать не «на следующей неделе», а сегодня ночью или завтра утром. Вредители, заболевание или приближающиеся осадки редко проявляют уважение к утверждённому производственному плану.
Поэтому реальная ценность агродрона часто определяется не тем, может ли он обработать гектар дешевле любой другой машины на Земле, а тем, позволяет ли он хозяйству выполнить операцию в оптимальный срок.
Что именно можно вносить агродроном
Применение агродронов чаще всего связывают с обработкой средствами защиты растений. В зависимости от культуры, зарегистрированного регламента препарата, технологической схемы и условий работы это могут быть фунгицидные, инсектицидные, гербицидные обработки и десикация.
Кроме жидкого внесения, тяжёлые сельскохозяйственные дроны могут оснащаться системами распределения сухих материалов. Это позволяет работать с определёнными видами гранулированных удобрений и семян.
Но здесь важно не превращать агродрон в мифологическое существо, которое «умеет всё».
Возможность физически распылить препарат ещё не означает, что любую технологию можно бездумно перенести с наземного опрыскивателя на беспилотник. Необходимо учитывать свойства препарата, культуру, целевой объект обработки, требуемый размер капли, погодные условия, норму рабочего раствора и качество покрытия.
Именно поэтому грамотное внедрение агродрона начинается не с покупки аппарата, а с понимания технологии его применения.
Как дрон может работать с небольшим количеством воды
Это, пожалуй, один из первых вопросов агронома, впервые сталкивающегося с агродронами.
Логика вполне понятна. Если наземный опрыскиватель традиционно работает с существенно большим количеством рабочего раствора на гектар, возникает закономерное сомнение: каким образом дрон способен обеспечить необходимое покрытие при значительно меньшем объёме воды?
Ответ связан с технологией малообъёмного внесения, характеристиками капель и аэродинамикой самого аппарата.
При работе агродрона задача состоит не в том, чтобы доставить на поле максимально возможное количество воды. Вода является прежде всего носителем действующего вещества. Необходимо доставить препарат к целевой поверхности с требуемой плотностью и равномерностью покрытия.
В современных системах распыления размер капель может регулироваться под конкретную задачу. А нисходящий воздушный поток от несущих винтов взаимодействует с распыляемой жидкостью и способен помогать проникновению капель внутрь растительного полога.
EAVISION, например, при разработке системы распыления J150 рассматривает каплю и воздушный поток не как две независимые характеристики, а как единую систему. Производитель отдельно подчёркивает роль нисходящего потока в переносе капель в средние и нижние слои растительного полога.
Но это не означает, что существует какая-то волшебная норма воды, одинаково подходящая для пшеницы, подсолнечника, сада, фунгицида и десиканта. Фраза «дрон всегда работает с X литрами на гектар» удобна для рекламной листовки и гораздо менее полезна агроному.
Норма должна определяться технологической задачей.
Этой теме мы посвятим отдельный материал, потому что вопрос УМО и качества покрытия заслуживает нормального профессионального объяснения, а не совета уровня «делайте меньше воды, всё будет хорошо».
Агродрон не должен летать вручную от края до края поля
Ещё один распространённый стереотип возникает из опыта общения с обычными квадрокоптерами.
Человек представляет пилота с пультом, который двенадцать часов подряд вручную ведёт аппарат туда-сюда над посевом. После такой картины желание купить беспилотник действительно несколько уменьшается.
Промышленная сельскохозяйственная система работает иначе.
Перед обработкой задаются границы участка и параметры задания. Программное обеспечение формирует рабочий маршрут. Во время выполнения операции автоматика поддерживает движение по заданным проходам, а системы позиционирования и датчики помогают аппарату ориентироваться относительно рельефа и окружающих объектов.
Пилот остаётся ответственным специалистом и контролирует работу системы, однако его задача заключается уже не в непрерывном ручном пилотировании каждого метра.
Современные разработки идут ещё дальше. Системы технического зрения, радары и лидары используются для определения окружающей обстановки, распознавания препятствий и повышения автономности полёта. В российских научных разработках техническое зрение для БАС также рассматривается как средство обнаружения неподвижных препятствий, подвижных объектов и решения навигационных задач.
Именно этот переход от «летательного аппарата с пультом» к автоматизированной рабочей платформе является одним из главных изменений современной беспилотной техники.
А если на поле столбы, деревья и ЛЭП?
На идеально прямоугольном поле без единого препятствия работать способен почти любой правильно настроенный сельскохозяйственный беспилотник. Но российские поля иногда имеют неприятную привычку отличаться от рекламной компьютерной графики.
Лесополосы, отдельные деревья, опоры, линии электропередачи, перепады рельефа и другие препятствия требуют уже гораздо более развитой системы восприятия пространства.
Поэтому при выборе современного тяжёлого агродрона имеет значение не только объём бака. Куда важнее смотреть на то, каким образом аппарат понимает окружающую среду, контролирует рельеф и реагирует на препятствие.
Это одна из причин, по которой «больше литров» не является достаточным критерием выбора.
В современной платформе EAVISION большая роль уделяется именно сочетанию систем восприятия окружающего пространства и автоматического полёта. В серийном J150 производитель использует LiDAR совместно с 4D-радарами для обнаружения препятствий и отслеживания рельефа.
Для российского проекта «Агродрайверов» используется модель EAVISION J150 EVO. Мы сознательно рассматриваем её не просто как большой летающий бак, а как пример нового поколения агродронов, где эффективность определяется всей системой: распылением, автоматизацией, навигацией, восприятием окружающего пространства и организацией полевой работы.
Заменит ли агродрон самоходный опрыскиватель
Для большинства крупных хозяйств правильный ответ: нет, и такой задачи перед ним ставить не нужно.
Наземный самоходный опрыскиватель остаётся чрезвычайно производительной машиной. На больших подготовленных массивах с подходящим состоянием почвы и правильно организованной логистикой он отлично выполняет свою работу.
У агродрона другая сильная сторона.
Он закрывает те моменты, когда движение наземной машины становится нежелательным, невозможным или недостаточно оперативным.
Поэтому наиболее зрелая модель внедрения выглядит не как «продать опрыскиватель и купить дрон», а как расширение технологического арсенала хозяйства.
Есть наземная машина — она выполняет основной объём работ там, где это рационально.
Есть агродрон — он подключается там, где необходима воздушная обработка.
Агроном получает возможность выбирать инструмент под ситуацию, а не пытаться приспособить одну машину ко всем проблемам сезона.
Возможно, это звучит менее революционно, чем лозунг «дроны полностью изменят сельское хозяйство». Зато обычно сельхозпредприятия зарабатывают деньги именно на рациональных решениях, а не на лозунгах.
Дрон особенно ценен не на «идеальном», а на проблемном гектаре
Экономику агродрона неправильно оценивать исключительно через среднюю стоимость обработки одного гектара.
Представим два участка.
Первый представляет собой большое ровное сухое поле, подготовленное для работы самоходного опрыскивателя. Второй необходимо срочно обработать после дождя, почва переувлажнена, а задержка обработки повышает агрономический риск.
Формально площадь гектара в обоих случаях одинаковая.
Но ценность своевременной обработки этих гектаров совершенно разная.
Именно поэтому при расчёте эффективности агродрона стоит учитывать не только стоимость топлива, электроэнергии, препаратов и труда пилота. Нужно считать потенциальные потери от пропущенного технологического окна, повреждения растений наземной техникой, невозможности войти на отдельные участки и задержки обработки.
Тогда экономика начинает выглядеть гораздо интереснее.
Мы отдельно разберём производительность и стоимость обработки агродронами, потому что вокруг цифр «гектаров в час» рынок уже успел вырастить небольшой лес маркетинговых чудес.
Насколько сложно организовать работу
Сам по себе агродрон не является полностью автономным сельскохозяйственным предприятием в одной коробке.
Для промышленной работы нужны обученный оператор, зарядка аккумуляторов, организация приготовления рабочего раствора, вода, транспортировка оборудования, запасные части и понятная система технического обслуживания.
И это крайне важный момент при покупке.
Хозяйство приобретает не просто летательный аппарат. Оно внедряет новую технологическую операцию.
Поэтому хороший поставщик должен уметь не только передать клиенту дрон и празднично пожать руку, но и обеспечить обучение, запуск, запасные части, сервис и техническую поддержку.
В материалах проекта «Агродрайверов» именно такой подход изначально заложен в развитие направления EAVISION: поставка техники дополняется сервисной инфраструктурой, запасными частями, обучением клиентов, демонстрациями и полевыми испытаниями.
Для российского рынка это особенно важно. Сельхозмашина ценна ровно до того момента, пока она работает в сезон. Наличие очень современной технологии где-нибудь на складе производителя в другой стране слабовато утешает агронома, если обработку нужно выполнить завтра утром.
Подходит ли агродрон любому хозяйству
Нет.
И это тоже полезно сказать сразу.
Небольшому хозяйству с ограниченной площадью и редкой потребностью в воздушных обработках собственный тяжёлый дрон может оказаться экономически неоправданным. В таком случае разумнее заказывать услугу.
У крупного предприятия ситуация совершенно другая. Чем выше площадь, количество технологических операций и стоимость потери оптимального срока обработки, тем больше появляется оснований рассматривать собственный беспилотный комплекс.
Но площадь сама по себе всё равно не решает вопрос.
Нужно оценивать структуру посевов, имеющийся парк опрыскивателей, расположение полей, количество обработок, сложность рельефа, наличие персонала и продолжительность агротехнических окон.
Поэтому правильный вопрос звучит не «нужен ли современному фермеру дрон?».
Правильнее спросить:
какие конкретные задачи моего хозяйства агродрон решит лучше существующей технологии?
Если таких задач нет, покупать технику только потому, что она красиво летает, довольно странный способ инвестирования.
Если же ежегодно возникают проблемы с переувлажнённой почвой, высокой культурой, ограниченным временем обработки или труднодоступными участками, разговор становится значительно предметнее.
С чего начинать внедрение агродронов
Начинать стоит не с выбора цвета корпуса и даже не с объёма бака.
Сначала необходимо определить операции, для которых хозяйству действительно нужна воздушная обработка. Затем оценить площади и реальные временные окна. После этого можно рассчитывать требуемую производительность комплекса, количество аппаратов, инфраструктуру, персонал и экономику.
И только потом имеет смысл выбирать модель.
Именно поэтому при работе с EAVISION J150 EVO компания «Агродрайверы» как официальный дистрибьютор рассматривает продажу агродрона не отдельно от хозяйства, а в контексте технологии его будущей эксплуатации.
Потому что фермеру в конечном итоге нужен не дрон.
Ему нужно вовремя обработанное поле.
И если через несколько лет беспилотники станут таким же привычным инструментом растениеводства, как навигация трактора или самоходный опрыскиватель, произошло это будет не потому, что у дронов много датчиков и красивых характеристик.
А потому, что в определённых ситуациях они позволяют сделать сельскохозяйственную работу быстрее, точнее и тогда, когда другой технике выполнить её сложно или невозможно.
В этом и заключается их настоящая ценность.