Основные технические требования, предъявляемые к радиометрической системе для дистанционного измерителя влажности почвы

Постановка проблемы. В настоящее время внедрение технологий радиометрии в агропроизводство является актуальной задачей, решение которой способствует устойчивому развитию растениеводства. Цель. Сформулировать основные технические требования нового СВЧ-радиометра, предназначенного для определения влагосодержания больших участков сельскохозяйственных угодий. Результаты. Определены основные технические требования, предъявляемые к радиометрической системе для дистанционного измерителя влажности почвы. Разработан двухполяризационный СВЧ-радиометр L-диапазона, предназначенный для дистанционного измерения влажности почвы [1-3]. В ходе проведенных испытаний исследована возможность интеграции полученных радиометром данных о влажности и температуре почвы в систему точного земледелия [4-6]. В результате эксперимента установлено, что проведение периодического контроля указанных показателей физического состояния почвы для точного определения времени начала посевной кампании, а также принятие мер по поддержанию требуемого уровня влажности будет способствовать повышению урожаев большинства сельскохозяйственных культур. Практическая значимость. Внедрение разработанного с учетом сформулированных требований оборудования и алгоритмов в технологические процессы выращивания сельскохозяйственных культур обеспечит устойчивое развитие растениеводства.

A dual-polarization L-band microwave radiometer was developed and tested for remote soil moisture measurement. The tests were conducted to study the possible integration of soil moisture and temperature data obtained by the radiometer into the precision farming system. The purpose of this work is to clarify and substantiate the main technical parameters of a new microwave radiometer for determining moisture content portraits of large areas of agricultural land, based on the analysis of the results of flight tests of dual-polarization microwave radiometric remote soil moisture indicator, which were conducted using a quadrocopter in different regions of the Russian Federation. Crop yields are determined by moisture content in the productive layer of soil. To obtain data on soil moisture at different depths it is necessary to use multi-frequency radiometers. So, the use of a multi-frequency microwave radiometer with wavelengths of 21, 11 and 5.5 cm was justified. The mass of such radiometer should not exceed 5 kg. and dimensions not more than 360x360x60 mm. so that it could be used as a carrier of small class UAV with payload not more than 5 kg. The second sensitivity should be no worse than 0.5 degrees. Continuous operation time from the built-in battery is not less than 3 hours.