Ավելի քան հարյուր տարի առաջ՝ 1922 թվականի ամռանը, Խոդինսկի մետրոպոլիայի օդանավակայանից օդանավը օդային քիմիական աշխատանքներ իրականացնելու համար՝ ցողելով վնասատուների և հիվանդությունների դեմ, օդ բարձրացավ։ Հաջող փորձնական թռիչքները նշանավորեցին գյուղատնտեսական ավիացիայի զարգացման սկիզբը։
Այսօր բույսերի պաշտպանության համար տարբեր ավիացիոն միջոցների օգտագործումը տնտեսական մեծ նշանակություն ունի, քանի որ հնարավորություն է տալիս.
— գյուղատնտեսական մշակաբույսերի լայնածավալ հեռահար մոնիտորինգ.
- պաշտպանիչ միջոցառումներ կարճաժամկետ ագրոժանգով և դժվարամատչելի վայրերում հատկապես վտանգավոր վնասատուների (մորեխ, մարգագետնային ցեց, մկանանման կրծողներ, Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզ, վնասակար կրիա) և հիվանդությունների դեմ (շագանակագույն ժանգ, ուշ բշտիկ, ալտերնարիոզ);
- հողագործություն հողի ուժեղ խոնավությամբ, երբ հողային տեխնիկան չի կարող դաշտ մտնել, հատկապես մոլախոտերի դեմ պայքարում.
– բարձր կուլտուրաների մշակում (եգիպտացորեն, արևածաղիկ) և սերմացուի ցանքս.
— բրնձի դաշտերի վերամշակում;
- չորացումներ;
- մշակաբույսերի վերամշակում 7 աստիճանից ավելի թեքություն ունեցող լանջերին, որտեղ գետնին ցողելու սարքավորումները չեն կարող աշխատել.
Խորհրդային Միությունում գյուղատնտեսական ավիացիոն նավատորմի հիմքը ԱՆ-2-ն էր։ Ներկայումս գյուղատնտեսական ավիացիայի զարգացումը շարժվում է դեպի գերթեթև ինքնաթիռների (ALVs) և անօդաչու թռչող սարքերի (ԱԹՍ) օգտագործման զգալի ընդլայնում, որոնք շատ ավելի էժան են, քան ծանր ինքնաթիռները: Համաձայն Դաշնային ավիացիոն կանոնների և Ռուսաստանի Դաշնության օդային օրենսգրքի, ապարատը (ինքնաթիռը) կոչվում է գերթեթև, եթե այն ունի.
- թռիչքի առավելագույն քաշը ոչ ավելի, քան 495 կգ (բացառությամբ ավիացիոն փրկարարական սարքավորումների).
- առավելագույն չափաբերման խցիկի արագությունը (թռիչքի նվազագույն արագությունը) ոչ ավելի, քան 65 կմ/ժ.
Անօդաչու թռչող սարքերը (ԱԹՍ) ներառում են տրանսպորտային միջոցներ, որոնց թռիչքները վերահսկվում են օդաչուների կողմից, ովքեր գտնվում են ինքնաթիռից դուրս (արտաքին օդաչուներ):
Անօդաչու թռչող սարքի ճիշտ օգտագործման ռեժիմի առանձնահատկությունները որոշվում են նրա թռիչքի առավելագույն քաշով.
- մինչև 250 գ - ենթակա չեն պետական գրանցման կամ հաշվառման.
- 250 գ-ից մինչև 30 կգ - ենթակա են պարտադիր պետական հաշվառման.
- 30 կգ-ից և ավելի - ենթակա են պետական գրանցման:
UAV-ի և ALS-ի օգտագործման կարևոր առավելություններն են.
- անիվներով բերքի վնասման կամ տրամվայի գծերի օգտագործման անհրաժեշտության պատճառով կորուստներ չկան (համեմատած վերգետնյա սարքավորումների հետ).
- բարձր արդյունավետություն՝ միաժամանակ նվազեցնելով շահագործման ծախսերը (համեմատած ծանր օդանավերի հետ, քանի որ այդ օդանավերը սարքավորումներով օդանավերի թռիչքադաշտերի կարիք չունեն):
Անօդաչու թռչող սարքերի օգտագործումը օգնում է լուծել հետևյալ խնդիրները.
- գյուղատնտեսական նշանակության հողերի քարտեզագրական հիմքի ստեղծման և գյուղատնտեսական օբյեկտների ճշգրիտ կոորդինատներով տեղաբաշխման վերաբերյալ մանրամասն տեղեկատվության ստացում` գյուղատնտեսական արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացների պլանավորման և վերահսկման համար.
– գյուղատնտեսական հողերի հիմքում ընկած մակերևույթի բազմասպեկտրային պատկերների հիման վրա հեռավար մոնիտորինգի իրականացում` մշակաբույսերի վիճակն ու զարգացումը որոշելու, սպեկտրային պատկերման արդյունքների հիման վրա բուսականության ինդեքսի հաշվարկի հիման վրա բերքատվությունը կանխատեսելու և այլն;
- իրական ժամանակի գործառնական վերահսկողություն վերգետնյա սարքավորումների շահագործման և ագրոտեխնիկական աշխատանքի որակի վրա.
– գյուղատնտեսական հողերի գեոկոդավորված բուսասանիտարական մոնիտորինգ՝ մշակաբույսերի մոլախոտության մակարդակը, վնասատուների առկայությունը և հիվանդությունների դրսևորումները զարգացման վաղ փուլում, ներառյալ թաքնված ձևով.
Անօդաչու թռչող սարքի օգտագործումը գյուղատնտեսական նշանակության հողերի օդային լուսանկարահանման համար, արբանյակային պատկերների համեմատությամբ, ապահովում է ավելի բարձր լուծաչափով պատկերների ստացում (մինչև մեկ սանտիմետր մեկ կետում) և, որ ամենակարևորն է, հնարավոր է դարձնում այդ աշխատանքները խիտի առկայության դեպքում: ամպեր (նման ժամանակաշրջաններում տիեզերանավի միջոցով կրակելն անհնար է):
Եկեք ավելի մանրամասն անդրադառնանք մշակաբույսերի բուսասանիտարական մոնիտորինգին: Վերջին շրջանում Ռուսաստանում բույսերի պաշտպանության միջոցների օգտագործման ծավալները անշեղորեն աճում են. վիճակագրության համաձայն՝ յուրաքանչյուր հինգ տարին մեկ՝ 2010 թվականից սկսած, դրանք կրկնապատկվել են և 2020 թվականին հասել 221 հազար տոննայի։ Բույսերի պաշտպանության միջոցների օգտագործման աճի հետ մեկտեղ գյուղացիական տնտեսությունները պետք է ապահովեն գյուղատնտեսական դաշտերի բուսասանիտարական վիճակի վերաբերյալ տեղեկատվության արագ հավաքագրում և մշակում: Առանց այս տեղեկատվության անհնար է գյուղատնտեսական կարճ ժամանակահատվածում լուծել բույսերի պաշտպանության միջոցների ռացիոնալ և անվտանգ օգտագործման տեխնոլոգիական աջակցության խնդիրները: Դաշտերի վերգետնյա երթուղու ստուգման գոյություն ունեցող մեթոդները թույլ չեն տալիս արագ և պատշաճ ծավալով ստանալ անհրաժեշտ տեղեկատվություն: Այս առումով արտերկրում և մեր երկրում ակտիվորեն աշխատանքներ են տարվում բույսերի պաշտպանության միջոցառումների պլանավորման և իրականացման համար տեղեկատվության ստացման բարձր արդյունավետության հեռահար մեթոդների մշակման ուղղությամբ: Գործառնական հեռահար բուսասանիտարական մոնիտորինգի համար առավել լայնորեն օգտագործվում են անօդաչու թռչող սարքերը, որոնք ապահովում են Երկրի հիմքում ընկած մակերեսի գեոկոդավորված տեսանյութեր, բազմասպեկտրային և հիպերսպեկտրային պատկերներ:
Նշենք, որ մոլախոտերի դեմ պայքարի ոլորտում տեղեկատվության որոնման հեռահար մեթոդների կիրառման հարցերը (դաշտում մոլախոտերի տեղակայման որոշում, բերքի կորուստների գնահատում, վնասի գոտիների քարտեզագրում) արդեն մասամբ լուծված են։ Այս ոլորտում գիտատեխնիկական համագործակցության մասին համաձայնագրի շրջանակներում հետազոտություններ են իրականացվել VIZR-ի, Ավիատիեզերական գործիքավորման համալսարանի (Սանկտ Պետերբուրգ), Սամարայի ագրարային ակադեմիայի և Ptero ՍՊԸ-ի (Մոսկվա) մասնագետների մասնակցությամբ: Դրական արդյունքներ են ստացվել BVS-ի կիրառումից՝ սպեկտրոմետրիայի վրա հիմնված տեղեկատվության որոնման հեռավոր մեթոդների համար՝ գնահատելու համար հացահատիկային մշակաբույսերի և կարտոֆիլի ցանքերի վարակվածությունը ավելի քան 20 տեսակի մոլախոտերի համար, ներառյալ այնպիսի վնասակարը, ինչպիսին է Սոսնովսկու խոզը: Տվյալները ստացվել են մշակովի բույսերից և մոլախոտերից արտացոլման սպեկտրալ բնութագրերի որոշման և վերլուծության հիման վրա 300-1100 նմ ալիքի երկարության միջակայքում:
Այսպիսով, մշակված և մոլախոտ բույսերի արտացոլման սպեկտրային պայծառության վրա հիմնված որոշիչ հատկանիշները բացահայտելու նպատակով իրականացված ուսումնասիրությունների ընթացքում հաստատվել են էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ալիքի երկարությունների առավել տեղեկատվական սպեկտրային ենթատիրույթները՝ ժամանակակից գյուղատնտեսական հողերի հիմքում ընկած մակերևույթի բազմասպեկտրային պատկերների օգտագործման համար: հեռակառավարման համակարգեր: Մոլախոտերի և աճեցված բույսերի սպեկտրալ պատկերների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ մենք դիտում ենք բնորոշ տարբերություններ ստացված սպեկտրային պայծառության կորերում կապույտ, կանաչ, կարմիր և մոտ ինֆրակարմիր էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ենթատիրույթներում ալիքների մոտ ինֆրակարմիր ենթատիրույթում:
Գյուղատնտեսական հողատարածքների հեռահար զոնդավորման մեթոդների լայն կիրառման համար ավելի բարդ խնդիր է բույսերի հիվանդությունների տեղեկատվական նշանների որոշումը և, առաջին հերթին, թաքնված ձևով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հիվանդությունների շատ տեղեկատվական նշաններ սպեկտրային պայծառությամբ նման են ուսումնասիրված բույսերի ոչ վարակիչ պաթոլոգիայի նշաններին:
Դրական արդյունքներ են ստացվել Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզի կողմից կարտոֆիլի հիվանդությունների և կարտոֆիլի բույսերի վնասման որոշման համար՝ օգտագործելով սպեկտրոռադիոմետրիա: Այս մեթոդի կիրառման ժամանակ պարզվել է, որ երբ կարտոֆիլը տնկվում է ուշացած բշտիկով (նկ. 1), վարակվելուց հետո երրորդ օրը մենք նկատում ենք արտացոլման սպեկտրալ պայծառության կտրուկ նվազում առողջ բույսերի համեմատ, և վարակվելուց հետո յոթերորդ օրը սպեկտրային պայծառության արժեքները ցույց են տալիս, որ բույսերը գործնականում մահացել են: Այս դեպքում, ուշ բծով տուժած բույսերի սպեկտրային պայծառության արժեքը մոտ է հողից արտացոլման սպեկտրալ պայծառության արժեքներին:
Երբ կարտոֆիլը վնասվում է Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզից, մենք նաև նկատում ենք սպեկտրալ արտացոլման պայծառության արժեքների նվազում երկու-երեք անգամ՝ համեմատած այն բույսերի հետ, որոնք վնաս չեն հասցրել վնասատուին: Նկար 2-ում ներկայացված են կարտոֆիլի բույսերի արտացոլման սպեկտրալ պայծառության վերաբերյալ տվյալներ՝ հաշվի առնելով դրանց վնասման տարբեր աստիճանը: Ստացված տվյալները մեծ նշանակություն ունեն Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզի կողմից կարտոֆիլի բույսերի վնասվածքների հայտնաբերման հեռավոր մեթոդի համար:
Ներկայումս, առողջ և հիվանդ կարտոֆիլի, ինչպես նաև Կոլորադոյի բզեզով վնասվածների արտացոլման սպեկտրալ պայծառության վրա հիմնված տեղեկատվական առանձնահատկությունները որոշելու համար իրականացված ուսումնասիրությունների հիման վրա, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ալիքի երկարությունների ամենատեղեկատվական սպեկտրային ենթատիրույթներն են: ստեղծվել է գյուղատնտեսական հողերի հիմքում ընկած մակերեսի բազմասպեկտրային պատկերների օգտագործման համար՝ օգտագործելով BVS և SLA:
Հիվանդությունները որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել Ագրոֆիզիկական ինստիտուտի ուսումնասիրությունների արդյունքները, որոնք հնարավորություն են տվել որոշել ազոտի և հողի խոնավության պակաս ունեցող բույսերի արտացոլման սպեկտրալ բնութագրերը:
Ստացված արդյունքները կարևոր են տեղեկատվական առանձնահատկությունները բացահայտելու համար, որոնք հնարավորություն են տալիս հստակ տարբերակել գյուղատնտեսական հողերի բուսասանիտարական վիճակը վերծանելիս հիվանդություններով տուժած բույսերը և պաթոլոգիաները, որոնք առաջացել են հանքային սնուցման կամ հողի խոնավության անբավարարությունից:
Տարբեր մշակաբույսերի հիվանդությունների սպեկտրալ պատկերների գրադարանների ձևավորումը, ինչպես նաև այդ մշակաբույսերի սպեկտրալ պատկերները, որոնք ունեն հանքային սնուցման կամ հողի խոնավության պակաս, թույլ կտան, հիմնվելով տեղեկատվության հեռահար որոնման արդյունքների վրա, ընդունել ողջամիտ և արագ որոշումներ: կայունացնել բուսասանիտարական իրավիճակը հիվանդությունների առկայության դեպքում կամ իրականացնել մի շարք ագրոտեխնիկական միջոցառումներ՝ մշակաբույսերի վրա այլ գործոններով պայմանավորված սթրեսային իրավիճակներից ազատվելու համար:
BVS-ի կիրառման հաջորդ կարևոր ուղղությունը բույսերի պաշտպանության միջոցառումների համար դրանց կիրառումն է: Առաջին անգամ անօդաչու հեռակառավարվող ուղղաթիռների տեսքով անօդաչու թռչող սարքերը սկսեցին օգտագործվել Ճապոնիայում 90-ականների սկզբին՝ բրնձի դաշտերը թունաքիմիկատներով մշակելու համար։ Ներկայումս Չինաստանում, որը գյուղատնտեսական դրոնների արտադրության առաջատարն է, UA-ի մշակման տարածքն արդեն գերազանցում է մի քանի միլիոն հեկտարը։ Անօդաչու թռչող սարքերի շուկան նույնպես դինամիկ զարգանում է ամբողջ աշխարհում, այդ ինքնաթիռների օգտագործման ծավալը տարեկան ավելանում է 400-500%-ով։ Փորձագետների կարծիքով՝ աշխարհում UA տեխնոլոգիաների կիրառումը գյուղատնտեսության մեջ կհասնի 5,7 մլրդ դոլարի շուկայական արժեքի։
Գյուղատնտեսական դրոններից շուկայում գերակշռում է չինական DJI ընկերությունը, իսկ ամենատարածված մոդելը DJI Agras T16-ն է։
Շնորհիվ այն բանի, որ այս մոդելի անօդաչու թռչող սարքերի մասերի մեծ մասը պատրաստված է կոմպոզիտային նյութերից, սարքի քաշը չի գերազանցում 18,5 կգ-ը (առանց մարտկոցի): Բույսերի պաշտպանության սարքավորումների դեպքում բաքը աշխատանքային հեղուկով լցնելիս մեքենայի հանման քաշը հասնում է 41 կգ-ի։ Աշխատանքային հեղուկի համար ջրամբարի հզորությունը 16 լիտր է, երբ բումը հագեցած է ութ վարդակով: Դրոնի այս մոդելի առավելությունն այն է, որ այն հագեցած է ռադարներով, ինչը կտրուկ նվազեցնում է խոչընդոտների հետ բախման վտանգը, ինչպես նաև ապահովում է գիշերային ժամերին աշխատելու հնարավորություն՝ օգտագործելով լուսարձակներ։ Անօդաչու թռչող սարքի թռիչքի օպտիմալ բարձրությունը դաշտից 2,5-3 մետր է, իսկ անհրաժեշտության դեպքում սարքը կարող է բարձրանալ մինչև 30 մետր (առավելագույն հորիզոնական թռիչքի բարձրություն): Այս բարձրությունը անհրաժեշտ է բազմամյա տնկարկների, բուսաբանական այգիների և անտառների բույսերը վնասատուներից և հիվանդություններից բուժելու համար:
Ռուսաստանի Դաշնությունում դրական արդյունքներ են ստացվել մկների կրծողների դեմ պայքարի համար BVS-ի օգտագործման վերաբերյալ (ուսումնասիրություններն իրականացվել են VIZR-ի և Ginus ընկերության մասնակցությամբ): Հեռավոր մոնիտորինգի և մկնանման կրծողների փոսերում մկնանման կրծողների մեջ մկնանման մոնիտորինգի և գեոկոդավորված կրծողների կիրառման փորձարկումները ցույց են տվել, որ նոր տեխնոլոգիայի ճշգրտությունը ձեռքով կիրառման համեմատ կազմում է 91%՝ 97%-ի դիմաց:
Կուտակվել է գործնական փորձ BVS-ի կիրառման վերաբերյալ Սոսնովսկու խոզաբուծության տարածման տարածքների հեռահար մոնիտորինգի, ինչպես նաև այս վնասակար տեսակի դեմ թունաքիմիկատների ցողման տեխնոլոգիայի կիրառման վերաբերյալ:
Չնայած գյուղատնտեսության մեջ ԱՄ-ի օգտագործման դրական արդյունքներին և հեռանկարներին, կան բացթողումներ, ինչպես նաև չլուծված խնդիրներ օրենսդրական և կարգավորող փաստաթղթերում դրանց արդյունավետ և անվտանգ օգտագործման վերաբերյալ հեռահար մոնիտորինգի և բույսերի պաշտպանության համար, մասնավորապես.
- անօդաչու թռչող սարքի բարձր արժեքը՝ աշխատանքի կատարման ընթացքում ապարատը կորցնելու վտանգով.
- Օգտագործման իրավական սահմանափակումներ. աշխարհի շատ երկրներում անօդաչու թռչող սարքը աշխատանքի կատարման ընթացքում պետք է լինի օպերատորի տեսադաշտում (հեռավորությունը ոչ ավելի, քան 500 մետր);
- սարքը գրանցելու, գրանցելու անհրաժեշտությունը (շատ երկրներում, եթե դրա զանգվածը գերազանցում է 25 կգ-ը) և անօդաչու թռչող սարքը առևտրային նպատակներով օգտագործելու լիցենզիա ստանալու անհրաժեշտությունը.
- Լրացուցիչ թանկարժեք սարքավորումների և որակյալ անձնակազմի անհրաժեշտությունը. ԱԹՍ-ի անխափան և արդյունավետ շահագործման համար անհրաժեշտ է ունենալ առնվազն երեք լրացուցիչ մարտկոց, դրանք լիցքավորելու գեներատոր. առնվազն երեք մարդ զբաղվում է մեկ մեքենայի սպասարկումով.
- մեծ կախվածություն օդերևութաբանական պայմաններից. Քամոտ եղանակին ապարատի կառավարումը շատ դժվար է, հատկապես ուժեղ կողային քամու դեպքում.
- BVS օգտագործող բույսերի պաշտպանության միջոցների օգտագործման օրինականացված կանոնակարգերի բացակայություն՝ «Թունաքիմիկատների և ագրոքիմիկատների անվտանգ շահագործման մասին» թիվ 109 դաշնային օրենքի պահանջներին համապատասխան.
- գյուղատնտեսության մեջ անօդաչու թռչող սարքերի անվտանգ շահագործման համար կարգավորող փաստաթղթերի բացակայություն.
- BVS-ի օգնությամբ բույսերի պաշտպանության միջոցներ օգտագործելիս իրավաբանական և ֆիզիկական անձանց համար ապահովագրական ռիսկի ստանդարտների բացակայությունը.
- մոլախոտերի, վնասատուների և հիվանդությունների հեռահար բուսասանիտարական մոնիտորինգի խնդիրները լուծելու համար ծրագրային ապահովման արտադրանքի բարձր գին և բացակայություն՝ հաշվի առնելով վնասակարության տնտեսական շեմերը, ինչպես նաև դրանց արդյունքների ավտոմատ վերծանումը։
Շտապ անհրաժեշտություն կա ստեղծելու օպերատորների վերապատրաստման տարածաշրջանային կենտրոններ և տեխնոլոգիական ընթացակարգերի արտադրական հաստատում` UAS-ի օգտագործման համար բույսերի մոնիտորինգի և պաշտպանության համար:
Գյուղատնտեսական ծրագրերի թվայնացման շրջանակներում անհրաժեշտ է արագացնել մոլախոտերի տեղեկատու նմուշների տվյալների բազաների մշակումը զարգացման առավել խոցելի փուլում՝ թունաքիմիկատների և հիմնական մշակաբույսերին վնասատուների վնասման բնորոշ տեղեկատվական նշաններով տեղեկատու նմուշների օգտագործման համար: Հավասարապես կարևոր է ավարտել առողջ և հիվանդ բույսերի սպեկտրալ պատկերների գրադարանների ձևավորումը՝ հաշվի առնելով հանքային սնուցման մակարդակի և ագրոկլիմայական պարամետրերի ազդեցությունը։
Անատոլի Լիսով, VIZR-ի բույսերի ինտեգրված պաշտպանության լաբորատորիայի վարիչ, էլ. փոստ՝ lysov4949@yandex.ru