Ведущие ученые Самарского университета имени Королёва совместно с Институтом систем обработки изображений РАН (ИСОИ РАН) и РосНИИПМ РАН воплотили в жизнь совершенно новую технологию для умных дождевальных установок. Новаторский комплекс способен на основе собственных измерений в реальном времени принимать решения о необходимости полива и внесения удобрений на каждом конкретном участке поля, что обеспечивает максимальное соответствие агротехнологическим требованиям и значительно повышает урожайность.
Интеллектуальные решения для сельского хозяйства
Новое поколение дождевальных машин, оснащённых интеллектуальной системой управления, способно непрерывно оценивать влажность и химический состав почвы прямо в процессе движения по полю. Уникальная методика обработки информации позволяет машине автоматически изменять интенсивность орошения и дозировку удобрений, что способствует рациональному использованию ресурсов и поддержанию оптимальных условий для растений.
Гиперспектральные технологии в действии
Традиционно определение точной влажности почвы с помощью гиперспектральных съемок требует спутников или специальных дорогостоящих датчиков, функционирующих в коротковолновом инфракрасном (SWIR) диапазоне. Однако российские специалисты нашли принципиально новый подход: на базе компактного гиперспектрометра, собранного специалистами Самарского университета, стало возможным применение стандартных ПЗС-матриц, воспринимающих видимый свет. Благодаря миниатюрной конструкции весом всего 1 килограмм, гиперспектрометр был установлен непосредственно на дождевальную машину, что делает оперативный мониторинг состояния почвы простым и доступным инструментом для аграриев.
Разработанная оптическая система сочетает телескопическую оптику с многоуровневой дифракционной решёткой, что позволяет получать до 40 спектральных слоёв изображения. Эти данные анализируются на борту машины с помощью специализированного программного обеспечения. Обработка гиперспектральной информации и формирование команд на управление дождеванием происходят с долей секунды, обеспечивая адресное приложение полива и химикатов.
Инновационный подход и глобальный потенциал
Уникальный проект реализован в рамках заказа Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации (РосНИИПМ РАН) и стал результатом плодотворного сотрудничества учёных Самарского университета, ИСОИ РАН и инженеров, объединивших передовые познания в области оптики, обработки изображений и сельскохозяйственной автоматизации.
По словам профессора кафедры технической кибернетики Самарского университета, ведущего сотрудника ИСОИ РАН Романа Скиданова, применение современных гиперспектральных датчиков делает этот комплекс по-настоящему уникальным в мировом масштабе. Система анализирует локальную влажность, содержание питательных веществ, а затем автоматически управляет работой форсунок, подбирая индивидуальный режим для каждой зоны поля.
Доступность и экономический эффект
Стоимость инновационного комплекта управления для одной дождевальной машины составит около 20 тысяч рублей — такой подход делает передовые технологии доступными как российским аграриям, так и зарубежным фермерам. По оценкам РосНИИПМ РАН, внедрение адресного полива и внесения удобрений может повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 25–30% в зависимости от специфики выращивания. Применение этих решений уже сейчас вызывает интерес у многих организаций как в России, так и за рубежом, что подчёркивает высокий экспортный потенциал отечественной разработки.
Позитивный взгляд в будущее
Роман Скиданов уверен, что расширение географии применения умных дождевальных машин — лишь вопрос времени. Подобные системы станут фундаментом цифрового земледелия и залогом устойчивого развития мирового сельского хозяйства. В ближайшие годы команда Самарского университета и ИСОИ РАН продолжит совершенствовать разработки, вводя все более интеллектуальные решения для клиентов из разных регионов мира.
Современные технологии, разработанные совместно Самарским университетом, РосНИИПМ РАН и ИСОИ РАН, позволяют совершить настоящий прорыв в эффективном земледелии. Интеллектуальные дождевальные машины, использующие гиперспектральную съемку прямо с борта, открывают новые горизонты для рационального использования воды и удобрений, тем самым внося значительный вклад в обеспечение продовольственной безопасности и устойчивого развития аграрного сектора.
