Использование беспилотников в сельском хозяйстве потенциально может быть очень широким. Перечень задач, для решения которых могут привлекаться дроны, зависит от потребностей пользователя и используемого оборудования. Экономический эффект применения беспилотников обуславливается направлением их использования и слагается из прибыли в результате увеличения урожаев и снижения расходов за счет экономии топлива, семенного материала, удобрений, агрохимикатов и оросительных вод, а также предупреждения потерь от краж.
Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), или иначе — дронов (англ. drone — трутень, бездельник; гудеть, жужжать), в последние годы стремительно распространяется почти на все сферы жизни. Дроны применяют повсеместно: от секретных военных операций и патрулирования границ, до спасательных миссий и для решения чисто бытовых вопросов — фотосъемок семейных событий или доставки пиццы. Складывается впечатление, что едва ли не единственным фактором, сдерживающим сегодня развитие и применение беспилотников в развитых странах мира, становится законодательство, которое защищает частные интересы граждан от этих чересчур «наблюдательных» устройств и заботится о безопасности воздушного пространства и борьбе с преступностью.
Однако, мирное использование БПЛА в различных отраслях — промышленности, лесоводстве, экологии, картографии, космических исследованиях и т.п. невозможно переоценить. Одним из наиболее перспективных направлений применения беспилотников является сельское хозяйство. По прогнозам Международной ассоциации беспилотных систем (AUVSI), БПЛА будут иметь наибольшее влияние именно на сельскохозяйственную отрасль. Прибыль от использования БПЛА в аграрной сфере США специалистами оценивается в 75 миллиардов долларов США к 2025 году за счет создания новых рабочих мест и оптимизации существующих процессов.
Использование беспилотников в сельском хозяйстве сводится к выполнению ими двух основных функций: транспортной и мониторинговой.
В первом случае это, главным образом, опрыскивание полей ядохимикатами и расселение трихограммы. Кроме того, возможно применение дронов для срочной доставки лекарств, химических препаратов или, например, запчастей в труднодоступные районы.
Мониторинговая функция дронов гораздо шире. В зависимости от используемой аппаратуры, БПЛА предоставляют широкие возможности как для агропроизводителей, так и для учреждений, контролирующих использование земель и сельхозпроизводство. Чаще всего для мониторинга сельхозугодий применяют дроны, оснащенные фотокамерами, которые проводят съемку в видимом диапазоне, или NIR-модифицированными камерами, которые позволяют осуществлять съемку в видимом и ближнем ИК-диапазоне, что позволяет в дальнейшем рассчитывать индекс NDVI, который традиционно используют для оценки состояния растительности.
Однако, при выборе камеры для инфракрасной съемки надо быть внимательным к ее характеристикам заявленным производителем. Как указывают специалисты компании Pix4D, модификация обычных фотокамер для измерения инфракрасного излучения, хотя и является относительно дешевым и доступным способом, дает гораздо более сложные для интерпретации результаты по сравнению со специальными радиометрическими (мультиспектральными) камерами, точность этих результатов трудно оценить, кроме того, они могут меняться со временем.
В последние годы на рынок вышли сразу несколько компаний, предлагающих доступные по цене и техническим характеристикам мультиспектральные сенсоры для использования их на дронах. Мультиспектральные камеры позволяют проводить съемку одновременно в нескольких узких спектральных каналах, включая красный и инфракрасный. Наиболее известными из них являются сенсоры Sequoia от Parrot, SlantRange, MicaSence или, существенно более дешевый вариант сенсоров от MAPIR.