Подготовка полётных миссий агродронов (DJI Agras, XAG) на ноутбуке инженера БАС: контуры полей с ЛЭП, NTRIP RTK и ночная смена
Агродроны-опрыскиватели грузоподъёмностью 30–50 кг спасают урожай там, куда тяжёлый самоходный опрыскиватель физически не может зайти: по переувлажнённой весенней пашне без колейности, на десикации высокорослого двухметрового подсолнечника и кукурузы без вытаптывания 6–8 % рядков колёсами! При этом 90 % самой ответственной работы выполняется не стиками пульта в темноте, а заранее на ноутбуке инженера БАС: ошибка в полигоне препятствий на 1,5 метра или сдвинувшаяся без RTK старая спутниковая подложка ночью на скорости 7–10 м/с и высоте 2,5 метра над культурой заканчивается ударом винтов о провисший провод ЛЭП 10 кВ!
Разбираем полный технологический цикл подготовки полётных заданий, локальной ортофотосшивки и юридического оформления полётов на ноутбуке лётного отряда.
Четыре шага подготовки безопасной полётной карты .kml / Shapefile на ноутбуке
Никогда не рисуйте границу поля пальцем по прошлогодней спутниковой картинке в пульте дрона! В спутниковых мозаиках сдвиг привязки тайла легко достигает 3–6 метров, а ветки лесополосы за два лета выросли в сторону поля ещё на 2 метра!
| Этап на ноутбуке инженера БАС | В каком ПО выполняется | Инженерный допуск безопасности |
|---|---|---|
1. Быстрый картографический облёт лёгким разведчиком в RTK |
Лёгкий картографический БПЛА + сшивка свежего 3-сантиметрового ортофотоплана поля прямо в фургоне в DJI Terra / WebODM на ноутбуке | База и ровер работают в единой сети поправок (см. RTK-съёмка, NTRIP и базовая станция) — точность привязки каждого столба и дерева 3–5 см! |
2. Векторизация контура работы (Boundary) и полигонов запрета/препятствий (Obstacle) |
QGIS 3.44 LTR с экспортом чистого WGS-84 (EPSG:4326) .kml или .shp на SD-карту пульта |
Вокруг каждой опоры ЛЭП, одиночного дерева в поле и газораспределительного столбика строится полигон-буфер Obstacle с запасом минимум 3–5 метров, а линия проводов ЛЭП рассекает поле на два независимых безопасных участка без пролёта под/над проводами! |
3. Карта дифференцированного ультрамалообъёмного внесения (Spot / Variable ULV) |
Расчёт зон угнетения / сорняков по мультиспектральному снимку + QGIS | Точечное опрыскивание очагов бодяка/вьюнка или десикация зелёных блюдец подсолнечника по индексу вегетации (см. обработку мультиспектральных индексов NDVI на ноутбуке) экономит до 40–60 % гербицида! |
| 4. Законный допуск в воздушное пространство и учёт СЗР | Портал СППИ ЕС ОрВД (sppi.ivprf.ru) + журнал полётов + ФГИС «Сатурн» |
Получение местного режима / разрешения органа ОВД и администрации (с учётом региональных режимов безопасности полётов БАС!), госрегистрационные знаки Росавиации на борту и обязательное 3-дневное закрытие акта применения СЗР во ФГИС «Сатурн»! |
Физика ночного ультрамалообъёмного опрыскивания (УМО, 8–15 л/га): за чем следит оператор с ноутбука
Почему 80 % смен агродронов идут с 19:30 вечера до 07:00 утра? Потому что при расходе рабочей жидкости всего 10 литров на гектар (против 200 л/га у штангового тракторного опрыскивателя!) атомайзер дрона дробит каплю до микронного тумана 90–150 мкм:
- днём при температуре
+29 °Cи относительной влажности воздуха28 %(показатель испаряемости Delta T > 10 °C) мелкая капля полностью испаряется в воздухе на пути от винтов до листа, так и не коснувшись сорняка, либо сносится восходящими термиками на соседнее поле подсолнечника с ожогом на десятки миллионов рублей! - оператор на краю поля контролирует на ноутбуке по данным портативной метеостанции коридор
Delta T от 2 до 8 °C, скорость ветра<= 4–5 м/си отсутствие приземной температурной инверсии!
Какой ноутбук нужен в мобильный фургон экипажа агродронов
Мобильная станция лётного отряда — это микроавтобус с бензогенератором на 9–12 кВт (для сверхбыстрой 9-минутной зарядки тяговых аккумуляторов дронов) и мощной полевой графической рабочей станцией — ноутбуком с дискретной видеокартой NVIDIA GeForce RTX:
DJI Terraи фотограмметрические движки жёстко требуют аппаратных ядерCUDAвидеокартыNVIDIA RTX 4060 / 4070+ (от 8 ГБ VRAM),32–64 ГБоперативной памяти и быстрогоNVMe SSD 1–2 ТБ: такая машина сшивает свежую 2D-карту сложного поля с оврагами и столбами на250 гапрямо на полевом стане за12–18 минутбез мобильного интернета!- поскольку в летнюю полевую пыль и пух тополя/одуванчиков радиаторы мощного RTX-ноутбука забиваются вдесятеро быстрее, чем в городском офисе, обязательно проводите межсезонную продувку и обслуживание термоинтерфейса по руководству система охлаждения мощного игрового/рабочего ноутбука и её обслуживание!
Чек-лист старшего смены БАС перед ночным стартом
- [ ] Проверена актуальность местной сводки
NOTAM, согласованного представления плана полёта в зональном центреЕС ОрВДи телефонная связь с диспетчером сектора на открытие/закрытие смены! - [ ] Базовая станция
D-RTK 2установлена на жёстком штативе с утяжелителем (чтобы её не качнуло порывом ветра или фарой проезжающего КамАЗа: сдвиг базы на 20 см во время полёта = мгновенный сдвиг траектории летящего дрона на 20 см в сторону столба!), на пульте горит устойчивый статусRTK FIX. - [ ] Первый вылет по новому полю выполняется на безопасной обзорной высоте или с визуальным прогоном вдоль критических границ лесополос и опор ЛЭП.
- [ ] По окончании смены логи полётов и фактически вылитых литров по контурам выгружены на ноутбук для отчёта заказчику-агрохолдингу и закрытия актов в
ФГИС «Сатурн».
Частые вопросы
Почему пульт DJI Agras выдаёт ошибку «Не удалось импортировать файл KML», хотя в Google Планета Земля полигон открывается?
Две классические причины: либо в одном .kml-файле намешаны вперемешку точки, линии (LineString), мультиполигоны (MultiGeometry) и папки с кириллическими спецсимволами — экспортируйте из QGIS строго чистый одиночный слой Polygon без Z/M-координат (Force 2D) в EPSG:4326, либо полигон имеет микроскопическую «петлю самопересечения» (Self-Intersection) в углу разворота — прогоните его перед записью на SD-карту стандартным инструментом QGIS «Исправить геометрию (Fix Geometries)»!