Дрони, озброєні лазерами, захищатимуть сільськогосподарські угіддя від шкідників

Згідно з даними японської організації National Agriculture and Food Research Organization (NARO), глобальний попит на харчові продукти збільшиться на 70 відсотків до 2050 року через прогнозований приріст населення планети. Проте, рівень глобального виробництва сільськогосподарської продукції навіть уповільнився останнім часом через процеси глобального споживання та шкоди, завданої шкідниками. Вважається, що майже 16 відсотків втрат у виробництві харчові продукти пов’язані саме зі шкодою, яка завдається шкідниками різних типів.

Для боротьби зі шкідниками вже давно успішно використовуються пестициди та інші отрутохімікати. Але їх використання є «паличкою з двома кінцями». Насамперед використання отрутохімікатів завдає часом непоправних збитків навколишньому середовищу, компоненти хімікатів проникають у сільгосппродукцію, що вирощується, і через неї в організм людини, стаючи причиною важких захворювань. Крім цього, самі шкідники з часом стають стійкими до певних видів отрутохімікатів і деякі розробки, в які були вкладені величезні капітали та час, досить швидко стають марними.

Частковим розв’язання проблеми зі шкідниками, з погляду фахівців NARO, можуть стати сучасні технології. В цей час у стінах інституту ведеться розробка інтелектуальної системи, здатної виявляти комах-шкідників та личинки, передбачати їх подальші переміщення та вражати шкідників імпульсами світла потужного лазера. Згідно з поточними планами керівництва NARO, їхня розробка має перетворитися на закінчений життєздатний продукт вже до 2025 року.

Тепер до складу системи входять камери, які виявляють комаху, що летить або сидить на рослині. На жаль, зараз цей процес займає 3 соті секунди, але це занадто повільно для забезпечення надійного ураження мети, що рухається. До речі, основною мішенню нової лазерної системи є азійський бавовняна совка, Spodoptera litura, досить великий шкідник в Азії, личинки якого буквально зжирають пагони сої, капусти, полуниці та інших овочів та фруктів.

Для розв’язання проблеми з недостатньою швидкодією системи японські дослідники розробили алгоритм прогнозування траєкторії польоту комахи. Для цього потрібні камери з окремими об’єктивами та світлочутливими матрицями, які за допомогою принципу бінокулярного зору можуть визначити відстань до мети.

Комаха за три соті секунди може пролетіти від шести до дев’яти сантиметрів. При виявленні руху система обчислює курс польоту та майбутнє становище комахи з точністю до 1.4 сантиметра. Розмір метелика Spodoptera litura становить 2-3 сантиметри, що дає досить високу ймовірність її ураження імпульсом лазерного світла. Ще однією метою лазерної системи є повільні личинки, пустельна сарана, що літає, та інші види комах.

За наявними даними, система навіть у її нинішньому вигляді реалізації буде здатна робити 300 високоточних «пострілів» за хвилину за допомогою єдиного лазера. Випробування у польових умовах розпочнуться вже цього року. У цих випробуваннях будуть залучені варіанти системи, встановлені на колісних сільськогосподарських роботах, здатних пересуватися по поверхні, і на безпілотниках, що літають, які зможуть влаштовувати справжні повітряні баталії з роями шкідників, що літають. Джерело