Zobacz w jaki sposób drony transformują pracę na polu wprowadzając rolnictwo precyzyjne na zupełnie nowy poziom
Jeśli chodzi o wyżywienie stale rosnącej populacji świata, rolnicy zasługują na wszelką możliwą pomoc. Aby jak najlepiej wykorzystać każdy centymetr ziemi uprawnej, współcześni rolnicy zwracają się ku nowym technologiom, takim jak drony.
Rolnictwo precyzyjne stanowi dobry test dla dronów w rolnictwie. Jest to metodologia oparta na dokładniejszej i wydajniejszej pracy na poszczególnych częściach większych pól. Korzystając z precyzyjnych danych, rolnicy mogą opracować bardziej precyzyjny sposób wysiewu i nawadniania upraw, a także stosowania nawozów, pestycydów i innych istotnych środków chemicznych.
W miarę jak technologia rozwija się w kierunku wspierania ambitnych strategii, a regulacje prawne dotyczące komercyjnego wykorzystania dronów zmieniają się, aby umożliwić nowe zastosowania tych bezzałogowych statków powietrznych, myślący przyszłościowo rolnicy mogą opracować nowe strategie zapewniające imponujący stosunek wartości do kosztów.
Czym jest rolnictwo precyzyjne?
Rolnictwo precyzyjne polega na traktowaniu różnych części tego samego pola w indywidualny sposób. Dzięki temu rolnicy mogą podzielić swoje grunty dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej i wykorzystać każdy metr kwadratowy w strategiczny i inteligentny sposób.
Amerykański Departament Rolnictwa zauważa, że rolnictwo precyzyjne różni się od tradycyjnego rolnictwa zmechanizowanego. Dotychczasowe metody stosowania nawozów i pestycydów nie były wystarczająco precyzyjne, aby poradzić sobie z warunkami panującymi na różnych częściach pola – zabiegi stosowano w oparciu o średnią charakterystykę całego obszaru, co mogło być nieprecyzyjne i nieekonomiczne.
Obecnie, dzięki możliwości wykonywania bardziej precyzyjnych pomiarów na poszczególnych obszarach – w tym za pomocą czujników zamontowanych na dronach – rozpoczęła się nowa era inteligentnego rolnictwa. Kiedy rolnicy mogą wykonywać precyzyjne opryski w oparciu o dokładne dane, ich plony i produkcja mogą być większe, a straty mniejsze.
Amerykański Departament Rolnictwa porównuje rolnictwo precyzyjne do bardziej klasycznej formy uprawy roślin i zarządzania gospodarstwem, przed zmechanizowaniem rolnictwa. W tamtych czasach rolnicy mogli starannie dzielić pola i traktować każdy segment w odpowiedni sposób. Rolnictwo precyzyjne połączyło ten poziom specjalizacji z nowoczesną automatyzacją i wynikającą z niej poprawą wydajności.
W jaki sposób drony umożliwiają realizację rolnictwa precyzyjnego?
Istnieje wiele przypadków użycia dronów w rolnictwie precyzyjnym, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że bezzałogowe statki powietrzne mogą pełnić wiele ról. Od częstszego i dokładniejszego mapowania z powietrza po ostrożne i precyzyjne rozpylanie środków chemicznych – dron rolniczy może stać się budującym efektywność narzędziem rolnictwa precyzyjnego na wiele sposobów.
Dokładne obrazowanie lotnicze w rolnictwie precyzyjnym
Drony są użytecznymi narzędziami rolnictwa precyzyjnego do mapowania i obrazowania, nawet w porównaniu z innymi potencjalnymi technologiami przeznaczonymi do tego zadania, np. obrazowanie satelitarne. Dlaczego drony są lepsze od satelitów jako systemy zbierania danych? Sprowadza się to do prostego faktu: drony są blisko upraw, podczas gdy satelity znajdują się wysoko ponad nimi.
DRONY KONTRA SATELITY
| SATELITY | DRONY | |
| Koszt | Wysoki | Niski, koszt samego drona |
| Szybkość | Oczekiwanie na satelite | Gotowy do użycia od zaraz |
| Rozdzielczość czasowa | Nieaktualne dane | Aktualne dane |
| Rozdzielczość przestrzenna | 25 cm | Centymetrowa dokładność z RTK |
| Mapowany obszar | Bez ograniczeń | 3 km2 na jeden lot |
| Modele 3D i chmury punktów | Nie | Tak |
Obraz satelitarny, bez względu na to, jak zaawansowana jest dana kamera, nadal pochodzi z orbity. Dron latający nad polem zapewnia znacznie większą bliskość, a tym samym rozdzielczość obrazu. Ponadto, gdy rolnik korzysta z obrazu satelitarnego, może on pochodzić sprzed kilku dni. Dron może dostarczyć bardziej aktualnych informacji, umożliwiając jeszcze większą precyzję w zakresie aplikacji potrzebnych nawozów i pestycydów.
Po wyposażeniu w zaawansowane czujniki, drony mogą zapewniać obrazowanie multispektralne, dostarczając użytkownikom więcej szczegółów na temat tego, jak radzą sobie poszczególne uprawy. Kamery te rejestrują więcej informacji niż standardowe kamery, w tym w paśmie bliskiej podczerwieni. Wykorzystując światło niewidzialne dla ludzkiego oka, kamery te mogą pomóc rolnikom w tworzeniu dokładniejszych map terenów objętych suszą i poświęcić uprawom tyle uwagi, ile potrzebują.
Mapy multispektralne nie są jedynym rodzajem zdjęć lotniczych, które są lepsze, gdy są wykonywane przez drona. Standardowe mapy wykonane w formacie czerwono-zielono-niebieskim (RGB) mogą pokazać rolnikom, jak przebiega wzrost upraw. Dla celów rolnictwa precyzyjnego opłaca się, aby zdjęcia te wykonywały drony, a nie satelity. Znacznie większa rozdzielczość na piksel daje dokładniejszy, bardziej szczegółowy obraz stanu upraw, co pozwala na bardziej zindywidualizowane strategie rolnictwa precyzyjnego.
Precyzyjne opryski i rozsiewanie nasion z powietrza za pomocą dronów rolniczych
Zdolność drona do podążania za dokładnym planem lotu nad polem pozwala mu również wykonywać zadania związane z rozsiewaniem lub opryskiwaniem. Niektóre wszechstronne systemy rozsiewające mogą pełnić wiele funkcji, pozwalając rolnikom na wysiewanie nasion na polach, podsiewanie traw lub rozprowadzanie środków chemicznych na dokładnie wybranych obszarach.
Dzisiejsze drony są niezwykle wszechstronne i wydajne z punktu widzenia zasilania. Na przykład drona do opryskiwania zasilanego z akumulatora można w pełni naładować w ciągu kilku minut, a nie godzin, co pozwala rolnikom uzyskać więcej czasu w ciągu dnia. Praca dronów do opryskiwania i rozsiewania przez całą dobę może skutecznie zmniejszyć liczbę godzin pracy.
Wykorzystanie dronów do precyzyjnego stosowania środków chemicznych, takich jak pestycydy, jest ważnym wydarzeniem dla przyszłości rolnictwa. Stosowanie mniejszych ilości tych środków w miejscach, gdzie są one najbardziej potrzebne, może pomóc w przestrzeganiu przepisów nakazujących ograniczenie stosowania pestycydów.
W obszarach, gdzie przepisy zezwalają dronom na misje poza zasięgiem wzroku (BVLOS), drony opryskujące mogą okazać się szczególnie skuteczne. Rozmieszczenie floty dronów w celu pokrycia dużych obszarów nasionami lub środkami chemicznymi może okazać się przełomowe w rolnictwie, gdy władze lotnicze rozważą przyszłość eksploatacji bezzałogowych statków powietrznych.
Na jakie systemy dronów powinni zwrócić uwagę rolnicy?
Gdy nadchodzi czas na wdrożenie dronów jako części operacji rolniczej, czy to pojedynczego modelu, czy całej floty, ważne jest, aby rolnicy wybrali wysokiej jakości sprzęt do rolnictwa precyzyjnego, który odpowiada ich potrzebom. W przeszłości drony mogły nie spełniać oczekiwań użytkowników, ponieważ wczesne modele były mało zautomatyzowane i brakowało im czujników, które naprawdę dostarczałyby rolnikom danych potrzebnych w rolnictwie precyzyjnym.
Ostatnie lata zmieniły status quo technologii rolnictwa precyzyjnego na lepsze, a producenci sprzętu zaprojektowali nowe modele dronów i ładowność z myślą o konkretnych przypadkach użycia w rolnictwie. Poniżej przedstawiono tylko kilka konfiguracji sprzętowych, które mogą wprowadzić przyszłościowe metody rolnictwa precyzyjnego do teraźniejszości.
Drony z obrazowaniem multispektralnym: Korzystanie z drona takiego jak P4 Multispectral pozwala rolnikom uzyskać precyzyjny widok z powietrza, taki, który wykracza poza spektrum widzialne. Ten dron jednocześnie przechwytuje standardowe obrazy RGB i Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), aby zapewnić przydatne informacje o danych obszarach pola. Dzięki modułowi RTK została zapewniona centymetrowa dokładność, a samego drona można zaprogramować i ustawić nawet w miejscach bez stabilnego połączenia z Internetem za pomocą mobilnych stacji pozycjonowania geograficznego.
Drony do oprysku: Skuteczny dron opryskujący korzysta z informacji zebranych przez drona obrazującego, wykorzystując swoją perspektywę powietrzną do precyzyjnego i w wysokim stopniu zautomatyzowanego rozprowadzania środków chemicznych na polach. Drony opracowane specjalnie dla rolnictwa, takie jak Agras T30, są zdolne do autonomicznego lotu w wielu różnych środowiskach rolniczych, nawigując za pomocą radaru wielokierunkowego. Oprócz skutecznego oprogramowania i niezawodnych systemów lotu, drony te są wyposażone w zoptymalizowane systemy opryskiwania i rozprowadzania, umożliwiające precyzyjną aplikację środków chemicznych lub równomierne rozprowadzanie nasion.
Zestawy oprogramowania GPS: Podczas gdy naturalne jest myślenie o sprzęcie i ładunkach użytkowych podczas projektowania strategii rolnictwa precyzyjnego opartej na dronach, istnieje mniej efektowna, ale równie istotna strona tych operacji: narzędzia programowe, które porządkują dane i pomagają rolnikom wykorzystać je w praktyce. Na przykład, system informacji geograficznej (GIS), taki jak oprogramowanie do mapowania DJI Terra, może tworzyć dokładne modele 2D i 3D pól. Po nałożeniu na nie indeksu wegetacji NDVI, rolnicy mogą tworzyć mapy receptur dla zautomatyzowanych operacji oprysku dronowego.
Platformy oprogramowania do zarządzania zadaniami: Korzystanie z niezawodnych systemów zarządzania zadaniami i zarządzania urządzeniami jest niezbędne dla operatorów dronów angażujących się w rolnictwo precyzyjne. Korzystając z platformy oprogramowania zaprojektowanej dla rolnictwa, rolnicy mogą od razu uzyskać lepsze rezultaty ze swoich operacji dronowych, korzystając z rozwiązań zaprojektowanych z myślą o ich potrzebach, zamiast konieczności dostosowywania funkcjonalności. Zarządzanie urządzeniami to nie tylko fundament dzisiejszego rolnictwa precyzyjnego, ale także filar bardziej zautomatyzowanych operacji, które pojawią się, gdy więcej operatorów dronów uzyska możliwość pracy BVLOS.
Jaka jest przyszłość dronów jako technologii dla rolnictwa precyzyjnego?
Podobnie jak w przypadku wielu zastosowań dronów, takich jak dostawy na duże odległości, jedna z głównych barier dla zwiększenia operacji rolniczych są regulacyje prawne, a nie aspekty techniczne. Drony posiadają możliwości sprzętowe i programowe, aby latać w misjach BVLOS, więc złagodzenie przepisów lotniczych mogłoby pozwolić rolnikom na automatyczne pokrycie większej ilości obszarów.
Historia jest podobna w przypadku innych scenariuszy, takich jak sterowanie rojem dronów, które polega na obsłudze wielu modeli dronów przez jednego operatora. Zezwolenia są zwykle przyznawane operatorom, aby mogli korzystać z tej funkcji na jednym obszarze. Jednak według Commercial Drone Professional, tendencja może się odwrócić. Jeden z operatorów otrzymał możliwość wykonywania lotów z użyciem roju dronów do oprysku składających się z trzech modeli dronów w dowolnym miejscu w kontynentalnej części Stanów Zjednoczonych. Firma postrzega to jako szansę na rozwiązanie problemu niedoboru pracowników, pomagając każdemu operatorowi objąć większy obszar w ciągu godziny, niż było to możliwe wcześniej.
W miarę jak drony stają się coraz bardziej powszechne w gospodarstwach rolnych, mogą podjąć się wielu zadań, aby pomóc rolnikom zoptymalizować sposób, w jaki zarządzają swoimi uprawami i nie tylko. Zanim jeszcze rozpocznie się proces sadzenia, rolnicy mogą generować trójwymiarowe mapy konturowe za pomocą GIS, co pozwala im na bardziej strategiczne rozmieszczenie upraw. Przelot z dronem obrazującym może pomóc rolnikowi w tworzeniu szacunków plonów dla celów ubezpieczeniowych, jednocześnie oceniając stan wilgotności gleby w każdej części pola.
Rolnicy wypasający zwierzęta hodowlane mogą również monitorować położenie swoich stad za pomocą kamer umieszczonych na dronach. Niezależnie od tego, czy gospodarstwo jest silnie skoncentrowane na jednej uprawie, czy też zróżnicowane w swoich działaniach, dron jest potencjalnie użytecznym elementem technologii.
W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił szybki rozwój praktycznych funkcji dronów, które mają potencjał zrewolucjonizowania rolnictwa precyzyjnego. Ciągły postęp regulacji prawnych i bardziej powszechne przyjęcie nowej technologii, w tym dronów, przyniesie korzyści coraz większej liczbie gospodarstw – transformacja już się rozpoczęła.
