За последние годы сфера сельского хозяйства шагнула далеко вперед. Однако, в определенных обстоятельствах даже передовая техника не может довести работу до конца по ряду причин. Труднопроходимая местность, просчеты в планировании, сложный рельеф снижают эффективность обработки. 

Дроны заняли почетное место в арсенале современных фермерских хозяйств как идеальные корректировщики и помощники, наделяя новыми возможностями аграриев.

Статья поможет лучше узнать о технической составляющей наших дронов. Мы расскажем, как пришли к текущим значениям тех или иных параметров. На примере борьбы с борщевиком Сосновского поговорим о возможностях коптеров Бозон Аэро и максимальной площади, которую дрон может обработать за одну рабочую смену.

 В заключительной части мы составили две таблицы, отражающие взаимосвязь задаваемых характеристик и их влияние на ряд показателей.

Коптер-опрыскиватель OSA HEXA B-1 перед полетом

Преимущество беспилотника

Частые недочеты при работе вручную связаны с человеческим фактором и ошибками в планировании. Кроме того, при ручных работах определенная область нередко остается без внимания из-за труднодоступности для проезда техники или полной непроходимости. Именно такие “островки” становятся очагом распространения сорняков на участке и местом скопления паразитов, которые постепенно добираются до ценных культур. В итог борьба с сорняками растягивается на года без должного результата.

К счастью, беспилотники лишены зависимости от рельефа и показывают высокий результат, эффективно справляясь с задачей любой сложности.

Ключевые характеристики

Перед началом работ потребуется детально изучить возможности и особенности техники для обработки. Это позволит поднять показатели результативности и снизит расход топлива. На этом основан рынок - любой покупатель получает информацию о товаре перед покупкой.

Для этого каждый производитель перед запуском продаж получает исчерпывающие сведения после ряда тестов для формирования карточки продукта и исправления недочетов. При создании агродронов мы учли распространенные проблемы и сложности всех доступных методов и создали Отечественный аналог беспилотника, не  уступающего западным аналогам.
 

На чем основаны цифры? 

Всё дело в применяемых технологиях и их системном взаимодействии. При разработке коптеров мы стремились к гармоничному сочетанию сразу нескольких показателей: вес, энергозатратность, размер, удобство транспортировки и состав материалов корпуса.

Мы провели испытания дрона опрыскивателя OSA HEXA B-1 в рамках борьбы с борщевиком Сосновского. Для этого мы наполнили бак раствором, построили маршрут в программе и нашли ровную площадку для взлета.

Все данные получены в результате проведения работ по рекомендациям производителя. Значения актуальны после проведения испытаний, сделанных в солнечную погоду и скорости ветра 1-3 м/сек. При разных погодных условиях показатели могут незначительно меняться.

Форсунки

Диаметр между форсунками - 1.8 м. Такое расстояние позволяет охватить значительную площадь участка за небольшой отрезок времени. Беспилотники распределяют раствор по участку и растениям равномерно. Это снижает расход топлива и протяженность маршрута. Раствор подается по трубкам от бака с жидкостью к каждой форсунке напрямую, в форме ультрамалообъемной дисперсной струи. 

 Такой принцип делает обработку беспилотником быстрее и точнее ручного труда в 30 раз - до 8/га в час. За аналогичный отрезок времени обработанных вручную гектаров будет всего два.

Площадь охвата

Высота полета и площадь охвата взаимозависимы. Экспериментальным путем можно добиться лучшего результата, комбинируя разные варианты высоты и скорости полета коптера. Зачастую наши клиенты отдают предпочтение вести работы на минимально допустимой высоте - 1.5 м от земли. В этом случае площадь охвата будет равна диаметру дрона - около 2 м². 

По мере увеличения высоты полета дрона возрастает и охват обрабатываемой им территории. Рекомендуется не превышать площадь охвата 6 метров. Для этого беспилотнику нужно достигнуть отметки полета в 4-5 метров над землей. 
 

При минимальной высоте полета 1,5 м охват площади составит 2х2 м за счет диаметра между форсунками 1,8 м

Скорость

Рекомендуемая скорость обработки - от 3 до 6 м/сек. На испытаниях по борьбе с борщевиком данное значение оказалось наиболее подходящим. Обусловлено это тем, что при скорости выше 6 метров не удается обработать растения качественно. Раствор не успевает осесть на листьях и стеблях в должном объеме. При скорости менее 3 м/сек раствор попадает на растения в избыточном количестве и наносит им больше вреда нежели пользы, обжигая их. Скорость 4 га/час станет самой оптимальной для проведения работ. Этот режим отмечается высоким соотношением оперативности и энергозатрат и равномерным распределением раствора по всей площади посевов без вреда для растений.

Рама

Мы создали складные карбоновые рамы, снижающие вес беспилотника до 16 кг без нагрузки и до 26 кг с заполненным раствором баком. Показатели энергозатрат при этом снизились, поскольку более лёгкое устройство требует меньшей энергии для поддержания работоспособности. Карбон обладает высокой прочностью, устойчивостью к коррозии, перепадам температур и высоким нагрузкам. Такая рама сохраняет аэродинамику и не требует тщательного ухода. 

Для удобной транспортировки мы сделали кейс, легко помещающийся в багажник легкового автомобиля.

Высота полета

В ходе испытаний на борщевике Сосновском была выявлена оптимальная скорость полета беспилотника - 3 метра. Если высота будет ниже 1.5 метра, охват территории снизиться и значительная часть земли не будет обработана. Кроме того, при слишком высокой скорости полета, особенно если есть сильные порывы ветра, коптер может местами пропускать значительные площади и эффективность работ снизится до нуля. Устройства оборудованы системой автоматического поддержания высоты, что позволяет сохранять единый охват территории обработки, исключая малейший уклон от маршрута. Если управлять дроном вручную, велика вероятность погрешности из-за невозможности идеально следовать заданной траектории. 
 

Время полета

Без нагрузки беспилотник может находится в воздухе до 30 минут. Два аккумулятора по 1600 mAh при полной загрузке обеспечат 20 минут бесперебойной работы. Этого времени хватит для обработки 4 га земли. Кроме того, данная мощность аккумуляторов не может быть улучшена, поскольку это приведет к увеличению веса беспилотника, его мобильность снижается и потребуется разрешение на полеты. Дальнейшее развитие и появление более мощных и легких источников питания поможет решить этот вопрос.

Без нагрузки беспилотник может находиться в воздухе до 30 минут
 

В качестве нагрузки мы использовали полностью наполненный гербицидами бак емкостью 10 литров. Также это могут быть семена, удобрения, растворы - в зависимости от типа нагрузки. Отсюда вывод, что чем выше нагрузка - тем меньше длительность полета. Обусловлено это энергией, необходимой двигателям для поддержания беспилотника в состоянии полета.

Площадка для запуска

В качестве взлетно-посадочной площадки подойдет любая твердая и ровная поверхность диаметром 2.5 м². Можно легко обойтись без огромной взлётной полосы и не нуждаться в разрешении на полеты - оно необходимо только при управлении беспилотником, вес которого превышает 30 кг и высота полета больше 150 метров. Во всех моделях OSA HEXA максимальный вес при полной нагрузке не превышает 26 кг. Для обработки на придомовых участках и небольших территориях данное решение станет востребованным.

Область взлёта и посадки составляет 2.5 м²

Благодаря встроенному GPS-модулю коптер точно запоминает последнее место взлета. Однако, при приземлении от сильных порывов ветра коптер может незначительно отклониться от точки. Для этого мы ввели в регламент программы перед посадкой останавливать беспилотник над землей на пять секунд, после чего начнется плавное снижение коптера. В этот время оператор успеет скоординировать и безопасно приземлить устройство.

Борьба с борщевиком Сосновского

Для ликвидации борщевика создано около десятка методов, разных по эффективности, длительности и затратам. Но из-за быстрого распространения растения, его выносливости и неудобного расположения, становится проблематично полностью вывести сорняк с участка. Обработка распространёнными химикатами может навредить полезным культурам. Появляется риск снижения плодородия почвы или полного исключения возможности посева в будущем. Гербициды в купе с испарениями борщевика делают обработку опасной для здоровья и снижают эффективность работ. Суть нашего метода заключается в опрыскивании коптером заросших борщевиком участков.

Используя полную комплектацию можно существенно сэкономить время обработки. В комплект входит: беспилотник, полезная нагрузка B-1, емкости для перелива раствора, два комплекта аккумуляторов и генератор.

Все параметры дрона, приведенные в данной статье, мы подобрали на основе испытаний и практики. После проведенных тестов мы нашли оптимальные значения, позволяющие обработать максимум площади за один восьмичасовой день.

Для подсчета площади, которую дрон может обработать за 8 часов, мы используем три величины: время полного заряда аккумуляторов (50-60 минут), скорость обработки - 1 га/10 минут с расходом раствора - 10 л/га. В 10 минут погрешности времени заряда аккумулятора входит его замена, возврат и отправка беспилотника, долив раствора. Скорость полного цикла работ за час будет равна 4 га/ч и 30-40 га за дневную смену при слабом ветре и солнечной, умеренно теплой погоде.

Хороший раствор=50% успеха

Применение коптеров против сорняков эффективно для борьбы с растением на любой стадии роста. Благодаря уникальной формуле, раствор убивает даже семена, расположенные под невидимыми глазу слоями почвы. Это делает гербицид максимально эффективным в применении. Состав раствора составлялся с учетом требования сохранить ценные культуры, растущие на участке. После проведенных работ со временем на месте нейтрализации борщевика произрастали здоровые семена ценных растений, а на уже растущих обработка никак не отразилась.

Необходимо обеспечить максимально подходящие для работы условия, чтобы процесс прошел успешно и безопасно и для беспилотника и для оператора:

 - Подобрать благоприятную погоду

- Исключить на пути дрона высокие сооружения (деревья, постройки, растения)

- Полностью зарядить устройство

- Использовать средства защиты дыхания и кожи

 
Фото до и после обработки борщевика Сосновского на испытаниях 12 июня 2019 г.

Таблица отношения высоты к площади охвата

У вас остались вопросы? Напишите нам на почту: general@bozon.aero 

Или позвоните по телефону: 89260655431