Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева сделают систему "умного земледелия" на базе компактных беспилотников. Проект реализуется на средства гранта Фонда содействия инновациям.
Дронов-агрономов оснастят сверхкомпактным гиперспектрометром и сделают облачный сервис для сбора, хранения и обработки изображений. Гиперспектрометр - это прибор, который ведет съемку изображения исследуемой поверхности, причем для каждой точки этого изображения можно получить спектр яркости излучения в заданном диапазоне электромагнитного излучения. Анализировать "картинку", полученную от дрона, будет искусственный интеллект.
Беспилотник сможет работать на заданном маршруте или под управлением с наземных станций, а также в автоматическом режиме с помощью машинного зрения. По словам доцента кафедры суперкомпьютеров и общей информатики Самарского университета Павла Якимова, пользователи системы будут оперативно получать данные о влажности почвы, уровне минеральных веществ, наличии сорняков и очагов распространения насекомых-вредителей и болезней растений. Это позволит определять потенциал урожайности посевов и оперативно исправлять ситуацию по рекомендациям искусственного интеллекта. Один такой аппарат сможет за сутки сделать съемку до полутора тысяч гектаров площади.
- Научная новизна разработки заключается в применении уникальных дифракционных оптических элементов, позволяющих значительно уменьшить и удешевить конструкцию гиперспектрометра, - добавил ученый.
Предполагается, что стоимость самарского прибора будет ниже западных аналогов в десятки раз. "Из-за высокой стоимости подобной аппаратуры сейчас в мире существует очень мало публичных библиотек гиперспектральных данных. Появление доступных приборов позволит сформировать массив данных достаточный для того, чтобы научить нейросети качественному анализу и квалификации подобных изображений", - говорится в сообщении вуза. Работы по проекту должны завершиться к июню 2021 года. Весной следующего года намечены летные испытания.
Группа самарских студентов недавно получила грант Фонда содействия инновациям в рамках программы "УМНИК - Аэронет" на разработку всероссийского автоматического веб-сервиса выдачи разрешений на полеты беспилотников. Предполагается, что он значительно упростит для российских владельцев беспилотных летательных аппаратов получение в госорганах разрешений на полет.
Технологию предполагается отработать в регионах Поволжья. Самарская разработка станет в перспективе частью специализированного всероссийского портала, через который смогут получать разрешения на полет владельцы беспилотников по всей стране.
Компьютерную программу для онлайн-сервиса оснастят специальными алгоритмами, по которым заявленная пользователем информация о планируемом полете беспилотника будет сверяться с базой данных ограниченных и запрещенных зон. Затем она будет передаваться по защищенным каналам связи в госорганы, ответственные за выдачу разрешений.
- Ключевым параметром нашего интернет-сервиса является возможность его самостоятельной работы с регулирующими органами, - подчеркнул руководитель проекта Дмитрий Павлов.
По его словам, аналогов данной системы сегодня в российской базе патентов нет. И по итогам научно-исследовательских работ планируется подать заявку на патент.
С прошлого года в Самаре готовят профессиональных операторов гражданских дронов. Сегодня такие знания для всех, кто работает с беспилотниками, обязательны, поскольку действуют новые правила для пилотирования объектов весом от 250 граммов до 30 килограммов. Введена обязательная регистрация таких аппаратов. Каждый владелец дрона обязан поставить его на учет и получить регистрационный номер.
На обучение операторов квадракоптеров отведено 36 часов - недельный интенсив. За это время слушатели учатся пилотированию, а практика проходит на учебном аэродроме в поселке Смышляевка.
Отдельным блоком преподают правовые основы работы дронов: студенты изучают различные юридические аспекты использования квадрокоптеров в общем воздушном пространстве, организации полетов, тонкостей сертификации. На теорию отводится примерно 20 процентов учебных часов.
Выпускники программы могут самостоятельно составлять полетное задание, программировать автономный полет по заданному маршруту, выполнять полет коптера как в зоне визуального наблюдения, так и вне ее. Также их учат работать с отснятым дроном материалом, в частности, редактированию фотографий, созданию ортофотопланов, цифровой и 3D-моделей местности, азам работы в видеоредакторах для создания роликов и фильмов на основе видеоматериалов полета.
- Сейчас наш курс ориентирован, в первую очередь, на представителей различных госструктур и крупных промышленных компаний, которые все больше доверяют беспилотникам решение различных производственных задач: от экологического мониторинга и контроля состояния коммунальной инфраструктуры до обновления кадастровых планов. Сегодня эти организации остро нуждаются в квалифицированных кадрах по этой совершенно новой, по сути, специальности, - рассказал руководитель программы, директор Центра беспилотных систем Давид Овакимян.