CC BY
18
УДК 005.3
ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА, ТОЧНОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ И БЕСПИЛОТНОЕ ВОЖДЕНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ШАЙТУРА СВ.,
кандидат технических наук, доцент, доцент Российский университет транспорта (МИИТ), swshaytura@gmail.com.
МАКСИМОВ А.В.,
кандидат технических наук, доцент Высшая школа сервиса, Российский государственный университет туризма и сервиса.
ФИЛИМОНОВ СЛ.,
доцент Высшая школа сервиса, Российский государственный университет туризма и сервиса. ТОМАШЕВСКАЯ Н.Г.,
старший преподаватель, Высшая школа сервиса, Российский государственный университет туризма и сервиса.
БАРБАСОВ В.К.,
директор, ООО «Съемка с воздуха».
Реферат. Цифровое сельское хозяйство - это то будущее, о неизбежности которого говорят все эксперты. Для успешного развития цифрового сельского хозяйства необходимо: развитие транспортной и логистической инфраструктуры для обеспечения постоянного и качественного обеспечения населения продовольствием; внедрение конкурентоспособных отечественных технологий, основанных на новейших достижениях науки, для развития всех направлений агропромышленного комплекса; устойчивое развитие животноводства; снижение зависимости сельского хозяйства от импорта технологий, машин, оборудования путём создания новых, реконструкции и развития действующих производств; цифровая трансформация агропромышленного комплекса; развитие производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, которые соответствуют всем установленным нормам и требованиям. И хотя на сегодняшний день ещё не все сельхозпроизводители используют хотя бы один цифровой сервис, но развитие таких платформ для фермерских хозяйств набирает темп. Последнее включает в себя и создание беспилотных транспортных систем. Применение таких агрегатов позволит сократить потери урожая до 40% и сделает труд работников села более привлекательным. Российские компании начали производство такой техники, но для серийного производства и внедрения необходимо решить еще ряд вопросов.
Ключевые слова: цифровая экономика, цифровизация сельского хозяйства, беспилотное вождение, цифровая модель местности, глобальное позиционирование.
DIGITAL ECONOMY, PRECISE POSITIONING AND UNMANNED DRIVING IN AGRICULTURE
SHAYTURA S.V.,
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Russian University of Transport (MIIT), swshaytura@gmail.com.
MAXIMOV AV.,
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Higher School of Service, Russian State University of Tourism and Service.
FILIMONOV S. L.,
Associate Professor Higher School of Service, Russian State University of Tourism and Service.
TOMASHEVSKAYA N.G.,
Senior Lecturer, Higher School of Service, Russian State University of Tourism and Service.
BARBASOV V. K., director, Aerial Survey LLC.
Essay. Digital agriculture is the future that all experts say is inevitable. For the successful development of digital agriculture, it is necessary: the development of transport and logistics infrastructure to ensure a constant and high-quality food supply to the population; introduction of competitive domestic technologies based on the latest scientific achievements for the development of all areas of the agro-industrial complex; sustainable development of animal husbandry; reducing the dependence of agriculture on the import of technologies, machinery, equipment by creating new, reconstruction and development of existing industries; digital transformation of the agro-industrial complex; development of production of agricultural products, raw materials and foodstuffs that meet all the established norms and requirements. And although today not all agricultural producers use at least one digital service, the development of such platforms for farms is gaining momentum. The latter also includes the creation of unmanned transport systems. The use of such units will reduce crop losses by up to 40% and make the labor of rural workers more attractive. Russian companies have begun production of such equipment, but a number of issues still need to be resolved for serial production and implementation.
Keywords: digital economy, digitalization of agriculture, self-driving, digital terrain model, global positioning.
Введение. Минсельхоз Российской Федерации запустил программу «Цифровизация сельского хозяйства»1. Программа согласуется с общим направлением по цифровизации всех отраслей российской экономики и подразумевает создание систем учёта сельхозземель и отслеживания поступления сельхозпродукции на прилавки, а также внедрение робототехники и использование космических данных. В настоящее время в России только 10% пашни обрабатывается с применением цифровых систем, до 40% урожая гибнет вследствие неиспользования новых методов.
Цифровизация включает в себя программы создания умного сада, фермы, теплицы, поля, землепользования. Инструментами цифровизации являются интернет вещей, система анализа больших данных, беспилотные программно-технические средства и беспилотные летательные аппараты, спутниковые навигационные системы, электронные и интеллектуальные датчики, элементы искусственного интеллекта, робототехника, облачные сервисы и электронная коммерция [1-5].
В настоящее время в агропромышленном комплексе Российской Федерации уровень внедрения цифровых технологий в целом ещё недостаточно высок. При этом все крупные агрохолдинги успешно внедряют и эффективно используют цифровые технологии, такие
как координатное (точное) земледелие, различные системы мониторинга и управления производственными процессами [6-10].
Основными проблемами являются недостаточные информационные ресурсы (базы данных) по сельскохозяйственным землям, например оцифрованные и доступные многолетние базы данных по плодородию почв, индексам растительности, а также низкий уровень развития отечественных ресурсов он-лайн-поддержки принятия решений.
Основными проблемами являются недостаточные информационные ресурсы (базы данных) по сельскохозяйственным землям, например оцифрованные и доступные многолетние базы данных по плодородию почв, индексам растительности, а также низкий уровень развития отечественных ресурсов он-лайн-поддержки принятия решений.
Государство уделяет достаточное внимание проблемам цифровизации сельского хозяйства, развивается и совершенствуется нормативно-правовая база, в частности, планируется разработка целого пакета государственных стандартов (ГОСТ) в данной области. Так, при Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации создан Аналитический центр, занимающийся развитием данного направления.
1 Цифровая трансформация сельского хозяйства России: офиц. изд. - М.: ФГБНУ «Росинформагро-тех», 2019. - 80 с.
Материалы и методы. По заказу Департамента цифрового развития и управления государственными информационными ресурсами агропромышленного комплекса Минсель-хоза России, в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в течение последних трёх лет ведутся исследования по разработке методики оценки экономической эффективности (критерии и показатели) внедрения информационных технологий в АПК (ИТ-индекс) для повышения эффективности их использования.
Российская Федерация имеет значительный потенциал по развитию технологий координатного (точного) земледелия и в целом «цифрового сельского хозяйства», так как мы обладаем отечественной глобальной навигационной спутниковой системой - ГЛОНАСС, признанными на мировом уровне достижениями в области авиационных разработок и навигационных систем [11, 12]. Что касается кадрового обеспечения цифровых технологий, то, конечно, в этом направлении необходима государственная поддержка и выделение дополнительных средств для подготовки профильных специалистов [13- 15].
Беспилотные системы в сельском хозяйстве - это уже настоящее время, так как достаточно эффективно используются беспилотные летательные аппараты для мониторинга сельскохозяйственных угодий и техники, на полях начинают появляться беспилотные (роботизированные) тракторы и комбайны, обеспечивая более высокое качество выполнения работ и снижая их трудоёмкость. С каждым годом применение роботизированной сельскохозяйственной техники будет расти, что в целом позволит повысить эффективность отрасли.
Результаты исследования. Как и в других отраслях, цифровизация сельского хозяйства идёт постепенно. В сфере сельского хозяйства имеется большое количество рутинных процессов, требующих точности выполнения, поэтому привлекательность цифровизации очевидна. Однако новые технологии требуют инвестиций. Другая проблема в настоящее время - спрос на инновации. Сельское хозяйство -это большая и важная отрасль. Государство может стимулировать закупки, создавать программы и пилотные проекты, нам о них не известно. Есть программы поддержки производителей техники по линии Минпромторга. Есть научно-технологическая инициатива, но без сельскохозяйственного фокуса. Законодательные аспекты внедрения новых технологий требуют внимания.
Технологии беспилотного управления техникой способны повысить качество и количество урожая за счёт точности и соблюдения технологических процессов, увеличится отказоустойчивость техники, появится возможность осваивать новые, удалённые земли сельхозназначения.
При соединении всех электронных систем воедино есть возможность значительно изменить отрасль. Согласно последним исследованиям: технология беспилотного управления техникой способствует качественному скачку в отрасли, переводит «Умное» земледелие в «Систему» с потенциалом усовершенствования до «Системы систем». Организация создана для использования результатов космической деятельности в интересах модернизации российской экономики. На данный момент готовность к цифровизации высока, т.к. парадоксальным образом сложилась одна из лучших ситуаций:
- большое количество пользователей интернета и цифровых приложений (привиты первичные навыки и общие понятия);
- введённые и вводимые санкции позволяют отказаться и не пользоваться предлагаемыми нам устаревшими технологиями, а разрабатывать своё, более совершенное и независимое от возможных вмешательств на структурном уровне;
- подготовка кадров только зарождается, и самый раз использовать свои адаптированные принципы обучения. По внедрению технологий точного земледелия, как одного из большого числа направлений цифровизации сельского хозяйства, готовность также высокая, т.к.:
1. Уже частично внедрены технологии на передовых хозяйствах. Некоторые сельхозтоваропроизводители попробовали, что это такое, оценили и имеют свой взгляд с российской спецификой.
2. Технологий и систем в стране предлагается огромное количество, и есть первые отзывы, а также рекомендации.
3. Появились российские аналоги, частично-российские разработки, в которых отрабатываются наши особенности с учётом географического разнообразия.
4. Хозяйствующие субъекты увидели эффект и хотят иметь себе, но по разумной цене и с необходимой эффективностью.
Основные проблемы, как всегда, у нас в стране одни:
- нормативные пробелы;
- недостаточное финансирование, а если кто финансируется, то не те, кому это надо;
- низкий уровень информирования, по сути, и для заинтересованных людей (поэтому все и ездят на выставки, чтобы попробовать хоть там что-нибудь узнать);
- кадры.
До сих пор только проектом существует направление «Цифровое сельское хозяйство» к программе «Цифровая экономика РФ». Да и в самой программе о сельском хозяйстве - ни слова. В Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации появился Департамент цифрового развития, но пока работает только рабочая группа по разработке программы «Цифровое сельское хозяйство». Аналитический центр Минсельхоза занимается этой проблемой, но, по сути, сам пытается понять, что же делать, т.к. стройной политики по цифрови-зации нет. В связи с этим, нет ни федеральной и ни региональных программ (регионы впереди центра не побегут, т.к. финансирования не будет, а большинство сельхозрегионов - дотационные).
Нормативно-правовой базы нет. Нет даже понятийного аппарата, где должна быть видна роль науки. Как всегда, ждём или «волшебного пинка», или указания сверху. Но на Руси это бывает, «когда петух клюнет». Если кратко -то есть всё. Но это разрознено, не структурировано и даже не согласовано ни по вертикали, ни по горизонтали. Например, разработчики систем навигационных и высокоточного позиционирования разрабатывают новые приборы и системы обработки данных, а государство меняет для них правила игры (нормативные требования, правила сертификации и т.п.) ежегодно.
Остаются не решенными проблемы сложности [16-18]. Остаются не решенными проблемы трансформации информации [19], коррелятивного анализа [20] и задачи оптимизации транспортных поставок [21, 22]. Программ подготовки кадров нет, т.к. нет системы понятий и определений (хотя бы), нет специалистов, которые могут это рассказать. Так как профессионалы в бизнесе зарабатывают деньги, а отвлекаться на обучение кого-то за гроши не будут. Ребят перспективных и желающих много, но некому их собрать и подготовить, а самое главное - помочь в становлении, ведь главное правило построенного капитализма -каждый сам за себя. Надо или ломать идеологию, что сомнительно, или вкладываться и заниматься этим бизнесом.
Навигационные системы и компоненты на данном этапе нужны для повышения эффективности предприятий (снижение затрат, сни-
жение энергоёмкости, повышение производительности и т.п.). Эффект от них может достигать в целом по хозяйствам до 60%, что позволяет нивелировать рост цен на ГСМ, удобрения, посадочный материал, технику.
Беспилотные транспортные средства могут приносить пользу только на разработанных полях, где нет проблем с естественными и искусственными преградами, неоднородностями почвы, профилем полей и т.п. Но первоначальные затраты и их обслуживание - неподъёмны для средних и малых хозяйств. Необходима государственная поддержка. Для навигационных разработок характерно и эффективно поэтапное внедрение, которое позволит за сезон окупить все затраты на текущее внедрение, и так сезон за сезоном. Путь будет длительный, т.к. на поддержку государства можно надеяться, но дождаться - нереально.
Обсуждение. Сельхозпредприятия и предприятия производства продуктов питания брошены на произвол судьбы в вопросах технологического консалтинга или хотя бы консультаций по теме применения навигационных технологий. ИТ - отделы и специалисты огромного количества предприятий ищут наработки и эффективные решения по всему миру, тратят огромные финансовые средства (и не всегда эффективно), а руководство страны выдвигает идеи технологических прорывов, создаёт центры компетенций, которые работают для интересов чиновников или конкретных структур иностранного происхождения или с импортными технологиями.
В этой сфере - огромное поле работы по навигационным, цифровым технологиям, но, как всегда, вначале начинают делить финансовый пирог между интересантами, которые в большинстве случаев начинают заниматься специфическими разработками только тогда, когда видят впереди денежный «пряник», но не имеют ни опыта, ни компетенций. И тогда происходит банальная скупка мозгов в структурах, которые наработками занимались годами и по различным темам. Специалистов отвлекают на узкие задачи на некоторое время, а потом возвращают снова на прежние места, в результате чего мы отстаём технологически по перспективным разработкам, так как о них никто никого не информирует, и средства не выделяют.
Большинство специалистов считают бесперспективным использование ГЛОНАСС на стационарных объектах, но забывают про систему единого времени для работы в системах оперативного контроля и учёта, а также о не-
обходимости контроля перемещения персонала, животных, продукции, грузов, товаров и сырья. Также навигационная система крайне необходима в вопросах контроля перемещения ветеринарных препаратов, удобрений и других дорогостоящих составляющих или компонентов продуктов питания и готовой продукции агропромышленного комплекса. Также актуален контроль производства сельскохозяйственных машин и оборудования, перемещения составных и запасных частей к агрегатам и машинам. Это особенно интересно в свете тенденции на увеличение конкурентоспособности российской продукции и сокращение издержек в нынешней экономической ситуации.
Вывод. Системы высокоточного позиционирования в агропромышленном комплексе -обязательный инструмент успешного управления и ведения хозяйства.
На рынке существует огромное количество разнообразных предложений, как по функциональным возможностям, так и по ценовым характеристикам.
На российском рынке в большинстве используются зарубежные разработки (по опро-
сам - около 95% всех используемых систем и оборудования).
Российские разработчики высокоточного оборудования для сельского хозяйства появились на рынке и по своим характеристикам не уступают зарубежным аналогам.
В большинстве своём российские системы основываются на иностранной компонентной базе. Собственно, отечественным можно назвать только систему точного земледелия «Аг-ронавигатор». Причина банальна - отсутствие государственной поддержки.
Также все российские производители систем и устройств точного земледелия являются частными компаниями, без государственного участия, и даже - без поддержки Роскосмоса.
По оценкам специалистов, рынок огромный, интерес государства в повышении эффективности сельхозпредприятия большой, но государство не только не занимается этим перспективным направлением, но и не помогает тем, кто уже обеспечивает их инновационными и цифровыми разработками.
Список использованных источников
1. S.V. Shaytura, K.V. Ordov, A.M. Minitaeva. (2019). Digital learning methods for the digital economy. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference on Digital Economy (ISCDE 2019), Yekaterinburg, Russia, pp. 606-611.
2. V.Ya. Tsvetkov, S.V. Shaytura, K.V. Ordov. (2019). Digital management railway. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference on Digital Economy (ISCDE 2019), Yekaterinburg, Russia, pp. 181- 185.
3. Антоненкова А.В., Шайтура С.В. Анализ информационных систем в логистике // Транспортное дело России. - 2015.- № 5. - С. 105-106.
4. Артюхин В.С., Логункова А.А. Глобальные спутниковые навигационные системы Гло-насс и GPS // Славянский форум. - 2017. - № 3 (17). - С. 278 - 284.
5. Бахарева Н.А. Информационное взаимодействие в автоматизированных системах мониторинга и кадастра // Славянский форум. - 2012. - № 1 (1). - С. 58-62.
6. Майоров А.А., Цветков В.Я. Информационная логистика // Славянский форум. - 2012. -№ 2 (2). - С. 208-210.
7. Майоров А.А., Цветков В.Я. Информационный мониторинг // Славянский форум.- 2012. - № 1 (1). - С. 28-31.
8. Маркелов В.М., Цветков В.Я. Геомониторинг // Славянский форум. - 2015. - № 2 (8). -С. 177-184.
9. Шайтура С.В., Васкина М. Ю. Комплексная цифровая модель мониторинга района // Экология урбанизированных территорий. - 2019. - № 4. - С. 71-76.
10. Шайтура С.В., Васкина М. Ю. Мониторинг земель районов Дальнего Востока // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2020. - №1. - С. 28 - 33.
11. Маркелов В.М., Цветков В.Я. Геомониторинг // Славянский форум. - 2015. - № 2 (8). -С. 177-184.
12. Цветков В.Я. Диверсификация космического мониторинга // Славянский форум. - 2015. -№ 2 (8). - С. 302-309.
13. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационный сервис как профиль образовательной программы // Славянский форум. - 2017. - № 3 (17). - С. 14 - 23.
14. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационный сервис как составная часть обучения конструкторов // Конструкторское бюро. - 2018.- № 1 (132). - С. 64 - 74.
15. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Подготовка кадров по геоинформационному сервису // Отходы и ресурсы. - 2017. - Т.4. № 3. - С.9.
16. Цветков В.Я. Дихотомический анализ сложности системы // Перспективы науки и образования - 2014. - №2 (8). - С.15-20.
17. Tsvetkov V. Ya. Complexity Index // European Journal of Technology and Design. - 2013. - № 1(1). - P.64-69.
18. Кудж С. А., Цветков В.Я. Факторы когнитивной сложности // ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. - 2018.- № 6 (10). - С.34-41.
19. V. Ya. Tsvetkov, V. T. Matchin. Information Conversion into Information Resources// European Journal of Technology and Design. - 2014. - № 2(4). - P. 92-104.
20. Tsvetkov V.Y. Correlative analysis and opposition variables // European Journal Of Natural History. - 2014. - №1. - P. 48-52.
21. Болбаков Р.Г., Цветков В.Я. Транспортная задача спроса и предложения // ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. - 2018. - № 6(10). - С. 83-88.
22. Tsvetkov V. Ya. Trade-off transportation problem // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геологии и технических наук. - 2019. - Т. 3. - № 435. - С. 109-113. https://doi.org/10.32014/2019.2518-170X.75
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. S.V. Shaytura, K V. Ordov, A.M. Minitaeva. (2019). Digital learning methods for the digital economy. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference on Digital Economy (ISCDE 2019), Yekaterinburg, Russia, pp. 606-611.
2. V.Ya. Tsvetkov, S.V. Shaytura, K.V. Ordov. (2019). Digital management railway. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference on Digital Economy (ISCDE 2019), Yekaterinburg, Russia, pp. 181- 185.
3. Antonenkova A.V., Shajtura S.V. Analiz informacionny'x sistem v logistike // Transportnoe delo Rossii. - 2015.- № 5. - S. 105-106.
4. Artyuxin V.S., Logunkova A.A. Global'ny'e sputnikovy'e navigacionny'e sistemy' Glonass i GPS // Slavyanskij forum. - 2017. - № 3 (17). - S. 278 - 284.
5. Baxareva N.A. Informacionnoe vzaimodejstvie v avtomatizirovanny'x sistemax moni-toringa i kadastra // Slavyanskij forum. - 2012. - № 1 (1). - S. 58-62.
6. Majorov A.A., Czvetkov V.Ya. Informacionnaya logistika // Slavyanskij forum. - 2012. - № 2 (2). - S. 208-210.
7. Majorov A.A., Czvetkov V.Ya. Informacionny'j monitoring // Slavyanskij forum.- 2012. - № 1 (1). - S. 28-31.
8. Markelov V.M., Czvetkov V.Ya. Geomonitoring // Slavyanskij forum. - 2015. - № 2 (8). -S. 177-184.
9. Shajtura S.V., Vaskina M. Yu. Kompleksnaya cifrovaya model' monitoringa rajona // E'kologiya urbanizirovanny'x territorij. - 2019. - № 4. - S. 71-76.
10. Shajtura S.V., Vaskina M. Yu. Monitoring zemel' rajonov Dal'nego Vostoka // Zemle-ustrojstvo, kadastr i monitoring zemel'. - 2020. - №1. - S. 28 - 33.
11. Markelov V.M., Czvetkov V.Ya. Geomonitoring // Slavyanskij forum. - 2015. - № 2 (8). -S. 177-184.
12. Czvetkov V.Ya. Diversifikaciya kosmicheskogo monitoringa // Slavyanskij forum. - 2015. -№ 2 (8). - S. 302-309.
13. Sumzina L.V., Shajtura S.V. Geoinformacionny'j servis kak profil' obrazovatel'noj programmy' // Slavyanskij forum. - 2017. - № 3 (17). - S. 14 - 23.
14. Sumzina L.V., Shajtura S.V. Geoinformacionny'j servis kak sostavnaya chast' obucheniya konstruktorov // Konstruktorskoe byuro. - 2018.- № 1 (132). - S. 64 - 74.
15. Sumzina L.V., Shajtura S.V. Podgotovka kadrov po geoinformacionnomu servisu // Ot-xody' i resursy'. - 2017. - T.4. № 3. - S.9.
16. Czvetkov V.Ya. Dixotomicheskij analiz slozhnosti sistemy' // Perspektivy' nauki i obrazovaniya - 2014. - №2 (8). - S.15-20.
17. Tsvetkov V. Ya. Complexity Index // European Journal of Technology and Design. - 2013. - № 1(1). - P.64-69.
18. Kudzh S.A., Czvetkov V.Ya. Faktory' kognitivnoj slozhnosti // ITNOU: Informacionnye texnologii v nauke, obrazovanii i upravlenii. - 2018.- № 6 (10). - S.34-41.
19. V. Ya. Tsvetkov, V. T. Matchin. Information Conversion into Information Resources// European Journal of Technology and Design. - 2014. - № 2(4). - P. 92-104.
20. Tsvetkov V.Y. Correlative analysis and opposition variables // European Journal Of Natural History. - 2014. - №1. - P. 48-52.
21. Bolbakov R.G., Czvetkov V.Ya. Transportnaya zadacha sprosa i predlozheniya // ITNOU: In-formacionny'e texnologii v nauke, obrazovanii i upravlenii. - 2018. - № 6(10). - S. 83-88.
22. Tsvetkov V.Ya. Trade-off transportation problem // Izvestiya Nacional'noj akademii nauk Respubliki Kazaxstan. Seriya geologii i texnicheskix nauk. - 2019. - T. 3. - № 435. - S. 109-113. https://doi.org/10.32014/2019.2518-170X.75
