Ставропольские учёные используют беспилотники для изучения влажности почвы и толщины льда

Учёные из Ставропольского края, работающие на базе Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) разработали, испытали и запатентовали совершенно новую технологию определения состояния почвы и процента её влажности. Процесс осуществляется при помощи беспилотных летательных аппаратов, сообщает интернет-ресурс Поле.рф.

Преимущество новой разработки состоит в том, что с её помощью можно исследовать не только земли сельскохозяйственного назначения, но и совершенно иные объекты. Например — толщину льда для облегчения навигации ледоколам и торговым судам в акватории Северного морского пути.

Заведующий кафедрой информационных коммуникаций СКФУ, доктор технических наук, профессор Геннадий Линец о сути работы технологии рассказал следующее:

— Запускается два летательных аппарата, БПЛА, которые двигаются на определённом расстоянии друг от друга. На одном из них установлен передатчик электромагнитных волн высокочастотного излучения, на другом — приёмник. Излучение, исходящее от передатчика, отражается от поверхности земли по-разному: с разным показателем поляризации и преломления, в зависимости от характеристик этой поверхности. Например, от толщины пласта льда или влажности почвы, а также других её физико-химических параметров, которые влияют на электропроводность. По сути, мы таким способом замеряем именно электропроводность. Аккумулировав полученные данные и проведя расчёты, мы можем получить, к примеру, карту влажности поля.

Эксперт рассказал, что новая методика уже испытана на полях агрохолдинга «Степь» и показала достаточно точные результаты по определению влажности почвы.

При этом, говорит Геннадий Линец, параметры работы передатчика откалиброваны так, что почва как бы «просвечивается» примерно на глубину корневой системы сельхозрастений — то есть порядка 50 см.

Преимущества технологии дистанционного определения состояния почвы очевидны.

Например, по сравнению с анализом проб в лаборатории — это более высокая мобильность, а, самое главное, скорость обработки полученных данных. Методы с применением наземного оборудования (георадаров) дают возможность получения результата сразу, на месте, но требуют отсутствия на поле растений, что по понятным причинам существенно ограничивает применение этой технологии. Также можно обойти поля с влагомером, но такая технология также требует изрядного количества времени.

В ближайших планах ставропольских учёных — создание технологии для определения в почве других параметров (уровня содержания солей и даже индексов вегетации растений).

СПРАВКА

Разработка технологии велась группой научных сотрудников в Школе перспективных междисциплинарных исследований, которую СКФУ создал в рамках программы «Приоритет-2030».

По результатам исследования получен патент как на сам принцип технологии, так и на измерительное устройство.

Сегодня в СКФУ рассматривается вопрос коммерциализации и вывода на рынок нового измерительного комплекса. Учёные полагают, что это займёт примерно год.

Дальнейшее развитие новой технологии предполагает обеспечение возможности работы измерительного комплекса в режиме онлайн, с помощью сети LoRaWan (популярный вариант технологии беспроводных сетей для IOT, «интернета вещей»).