Автоматизированный технологический комплекс мониторинга и диагностики виноградников

Сельское хозяйство является одним из важнейших секторов экономики различных стран. В настоящее время в этой отрасли наблюдается переход к массовой цифровизации бизнес-процессов, что позволяет эффективно внедрять элементы стратегического развития и проактивного управления. При этом применение инновационных технологий требует грамотной концептуально-методической обоснованности, учитывающей особенности выращивания отдельных культур, климатические и другие факторы. Решение этой задачи требует создания развитых систем мониторинга сельскохозяйственных объектов. Авторами предложена разработка, предлагающая осуществлять автоматизированный мониторинг и диагностику виноградников, основанная на использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и специализированного программного обеспечения. Предложенное решение позволяет выполнять оценку фитосанитарного состояния виноградника при использовании процедур нейросетевой классификации болезней винограда на основе изображений листьев. Для выполнения процедур детектирования была использована нейронная сеть, основанная на архитектуре Fast R-CNN с алгоритмом обучения InceptionV2. Предварительные результаты тестирования эффективности технологии показали, что точность детектирования поражённых листьев составляет не менее 91%, при использовании обучающей выборки, состоящей из 2500 изображений здоровых и повреждённых листьев. В статье также приведена математическая модель, позволяющая оценить производительность функционирования комплекса с учетом топологических особенностей виноградника, типа используемого БПЛА, метеорологических параметров и производительности вычислительного оборудования. Результаты оценочных расчетов показали, что за световой день комплекс способен осуществлять мониторинг до 2,5 га виноградника. Внедрение комплекса в производственный процесс агропромышленных предприятий позволит эффективно выявлять и оперативно устранять заболевания на ранних стадиях, что увеличит урожайность производимой продукции, а также снизит возможные финансовые риски предприятия.