Разработать методы, технологии и технические средства для цифрового мониторинга и управления технологическими процессами в сельскохозяйственном производстве.

Проектом «Цифровое сельское хозяйство» поставлена задача превратить сельское хозяйство в высокотехнологическую отрасль, обеспечивающую население России высококачественным продовольствием на основе реализации новых информационных технологий, увеличить производительность труда в 2 раза в расчете на одного работника, снизить долю материальных затрат в себестоимости единицы сельскохозяйственной продукции на 20%. Объективная возможность реализации цифровых технологий в сельском хозяйстве появилась в последние годы благодаря созданию глобальных систем позиционирования, геоинформационных систем, широкополосной цифровой сотовой связи, облачных вычислений и автоматизированных систем управления агротехнологическими процессами. Одной из основных предметных задач трансформации сельского хозяйства России на ближайшие годы является разработка отечественного оборудования для внесения удобрений и средств защиты растений в системе цифрового земледелия на основе роботизированных устройств и беспилотных летательных аппаратов. В то же время, несмотря на широкое применение в развитых странах мира точного земледелия, являющегося частью цифрового сельского хозяйства, дифференцированное внесение удобрений и пестицидов осуществляется наземной техникой. Оборудование к легким летательным аппаратам для дифференцированного внесения минеральных удобрений и пестицидов находится в стадии проектных решений. Таким образом, задачами исследований являются: разработка информационно-программного обеспечения и технических решений для мониторинга и анализа данных о состоянии биообъектов и окружающей среды при производстве продукции растениеводства на основе нейронных сетей глубокого обучения с использованием наземных роботизированных комплексов и беспилотных летательных аппаратов; разработка информационной системы по хранению данных, анализу, систематизации, принятию решений по управлению технологическими процессами и осуществлению обратной связи с техническими средствами для реализации управляющих воздействий; разработка платформенного решения для дифференцированного внесения средств химизации с помощью БПЛА, обеспечивающее сокращение затрат на проведение технологической операции и минимизацию воздействия на почву. Предполагаемые результаты: программно-аппаратный комплекс и роботизированные технические средства для управления агротехнологиями в растениеводстве в системе интеллектуального цифрового сельского хозяйства; информационно-программное обеспечение и технические решения для мониторинга и анализа данных о состоянии биообъектов и окружающей среды при производстве продукции растениеводства на основе нейронных сетей глубокого обучения с использованием наземных роботизированных комплексов и беспилотных летательных аппаратов; информационная система по хранению данных, анализу, систематизации, принятию решений по управлению технологическими процессами и осуществлению обратной связи с техническими средствами для реализации управляющих воздействий; Платформенное решение для дифференцированного внесения средств химизации с помощью БПЛА, обеспечивающее сокращение затрат на проведение технологической операции и минимизацию воздействия на почву. Возможная практическая значимость: реализация интеллектуальных технологий и оборудования для внесения средств защиты растений, удобрений и других агрохимикатов беспилотными авиационными системами в цифровом сельском хозяйстве обеспечит повышение эффективности производства продукции растениеводства за счет снижения расхода средств защиты растений на 10-60%, увеличение окупаемости минеральных удобрений в 1,5-1,8 раза, повышение на 10-15% урожайности сельскохозяйственных культур, минимизацию загрязнения окружающей среды.