Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

1.

БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
«Омский авиационный колледж имени Н. Е. Жуковского»
24.02.01 Производство летательных аппаратов
Проект по дисциплине основы проектной деятельности:
Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском
хозяйстве
Проект разработал
Студент группы С-115
Спорнов Павел Александрович
Руководитель проекта: Пленкова Е.В.

2.

Актуальность темы
Почему это важно сегодня:
• Рост населения Земли требует больше продуктов
питания
• Изменение климата усложняет ведение сельского
хозяйства
• Необходимо повышать урожайность при снижении
затрат
• Традиционные методы уже не справляются
РЕШЕНИЕ: технологии точного земледелия на
основе БПЛА

3.

Цель и задачи
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА:
анализ эффективности применения беспилотных
летательных
аппаратов в сельском хозяйстве
ЗАДАЧИ:
1. Изучить виды БПЛА и их оборудование
2. Проанализировать технологии точного
земледелия
3. Оценить экономическую эффективность
4. Разработать рекомендации по внедрению

4.

Виды БПЛА для сельского хозяйства
Два основных типа:
МУЛЬТИКОПТЕРЫ
• Вертикальный взлет и посадка
• Могут зависать в воздухе
• Для точных работ (опрыскивание, детальный осмотр)
АППАРАТЫ САМОЛЕТНОГО ТИПА
• Большая дальность полета
• Высокая скорость
• Для мониторинга больших площадей

5.

Оборудование для агромониторинга
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
• RGB-камеры высокого разрешения
• МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНЫЕ КАМЕРЫ (самое важное!)
• Тепловизоры
• Системы распыления удобрений
• Лидары для создания карт рельефа
• GPS/ГЛОНАСС приемники высокой точности

6.

Вегетационные индексы (NDVI)
NDVI - Normalized Difference Vegetation
Index
(нормализованный относительный индекс
растительности)
ФОРМУЛА:
NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)
где NIR - ближний инфракрасный диапазон
RED - красный диапазон
ЗНАЧЕНИЯ NDVI:
• меньше 0 - вода, снег, облака
• 0 - 0,2 - обнаженная почва
• 0,2 - 0,5 - разреженная растительность
• 0,5 - 0,8 - густая здоровая растительность
ЧЕМ ВЫШЕ ИНДЕКС, ТЕМ ЛУЧШЕ

7.

Что можно делать с помощью
ВОЗМОЖНОСТИ БПЛА В СЕЛЬСКОМ
дронов
ХОЗЯЙСТВЕ:
✓ Мониторинг состояния посевов
✓ Выявление болезней на ранних стадиях
✓ Обнаружение очагов вредителей
✓ Определение участков с дефицитом воды
✓ ТОЧЕЧНОЕ ОПРЫСКИВАНИЕ (экономия
химикатов до 30%)
✓ Создание точных карт полей
✓ Прогнозирование урожайности
✓ Инвентаризация сельхозугодий

8.

Преимущества использования
БПЛА
ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕД
ТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ:
ВРЕМЯ:
• Традиционный метод: 8 часов на 100 га
• С БПЛА: 1 час на 100 га
ТОЧНОСТЬ:
• Обычный осмотр: 50-60%
• С БПЛА: 90-95%
Экономия удобрений и химикатов: до 20%
Прирост урожайности: +10%
Отсутствие повреждения посевов

9.

Объект исследования (хозяйство
"Нива")
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "НИВА"
Омская область
ПАРАМЕТРЫ ХОЗЯЙСТВА:
• Общая площадь пашни: 1200 га
• Основная культура: озимая пшеница (80% площадей)
• Дополнительные культуры: ячмень, подсолнечник
• Средняя урожайность: 3,2 т/га
• Текущий метод мониторинга: объезды на автомобиле
ПРОБЛЕМА: несвоевременное выявление болезней и
проблемных зон

10.

Выбор модели БПЛА
СРАВНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ:
Параметр
DJI Phantom 4M
DJI Mavic 3M
Геоскан 401
Время полета
30 мин
45 мин
90 мин
Камера
6-канальная
RGB +мультиспектр нет (опрыскивание)
Цена
450 000 руб.
550 000 руб.
1 200 000 руб.
ОПТИМАЛЬНЫЙ ВЫБОР ДЛЯ ХОЗЯЙСТВА: DJI Mavic 3
Multispectral
✓ Увеличенное время полета
✓ Качественная мультиспектральная камера
✓ Оптимальное соотношение цены и возможностей

11.

Экономика
Посчитали, сколько денег приносит дрон за один год работы:
Экономия на мониторинге полей – 565 000 рублей
Раньше агрономы постоянно ездили на машинах по полям, тратили
бензин, время. Теперь дрон делает всю работу за час.
Экономия на удобрениях и химикатах – 555 000 рублей
Дрон показывает, где растения болеют, а где здоровые. Удобрения
льем только туда, где надо, а не по всему полю. Химикатов уходит
меньше на 15-20%.
Дополнительная выручка от урожая – 5 250 000 рублей
Благодаря тому, что проблемы видно сразу, урожайность выросла на
10%. Собрали больше зерна – продали больше денег.
ИТОГО ЗА ОДИН ГОД: +6 370 000 рублей

12.

Срок окупаемости
Сколько стоит внедрение:
Дрон и все оборудование – 550 000 рублей
Обучение оператора и программы – 120 000 рублей
ИТОГО ЗАТРАТИЛИ: 670 000 рублей
Сколько экономим в год: 6 370 000 рублей
Считаем окупаемость:
670 000 ÷ 6 370 000 = 0,105 года
0,105 × 12 месяцев = 1,26 месяца
ОКУПАЕТСЯ МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА 1,5 МЕСЯЦА!
Это значит: вложили деньги весной, а к середине лета они уже
вернулись.
Дальше дрон просто приносит чистую прибыль.

13.

Технология работы с дроном
Как именно дрон помогает агроному – 4 простых этапа:
ЭТАП 1. ПЛАНИРОВАНИЕ
Загружаем карты полей в программу, прокладываем маршруты,
проверяем погоду, заряжаем батареи.
ЭТАП 2. СЪЕМКА
Едем в поле, запускаем дрон. Он сам летит по маршруту и
фотографирует каждый метр поля. За час делает сотни снимков.
ЭТАП 3. ОБРАБОТКА
Компьютер склеивает снимки в одну большую карту. Программа считает
индекс NDVI и показывает цветом: зеленый – хорошо, желтый –
проблемы, красный – плохо.
ЭТАП 4. РЕШЕНИЯ
Агроном смотрит на карту, видит проблемные места и решает: где
срочно лить удобрения, где травить вредителей, где просто наблюдать.
1. ПЛАНИРУЕМ
2. ЛЕТАЕМ
3. ОБРАБАТЫВАЕМ
4. РЕШАЕМ

14.

Итоговые результаты проекта
Что получили в итоге:
✓ Потратили на дрон: 670 000 рублей
✓ Экономим каждый год: 6 370 000 рублей
✓ Дрон окупился за: 1,5 месяца
✓ За три года прибыль: 19 110 000 рублей
✓ Рентабельность: 2 852%
ГЛАВНЫЙ ВЫВОД:
Дроны в сельском хозяйстве – это не игрушки и не
эксперименты.
Это реальный рабочий инструмент, который приносит деньги.
Каждый вложенный рубль возвращается 28 рублями прибыли.
Такие технологии нужно внедрять везде – это будущее
агробизнеса.

15.

Спасибо за внимание!