تطورت المركبات الجوية غير المأهولة (UAV) أو الطائرات بدون طيار من الأجهزة العسكرية وأجهزة المصور إلى أداة زراعية أساسية. تم تحسين الجيل الجديد من الطائرات بدون طيار للاستخدام في الزراعة لمعالجة قضايا الحشائش ورش الأسمدة وعدم توازن مستوى المغذيات في التربة. تجلب الاستثمارات والأبحاث الضخمة في مجال تكنولوجيا المركبات الجوية غير المأهولة ميزات مبتكرة لتعزيز استخدامها في الزراعة. يتم تصنيع الطائرات بدون طيار من مواد مركبة خفيفة الوزن. هذا يقلل من الوزن ويوفر ديناميكا هوائية أفضل. علاوة على ذلك ، فهي تتكون من لوحات دوائر كهربائية وشرائح وأجهزة استشعار وبرامج لتحسين رحلاتهم الجوية.
مجسات
بادئ ذي بدء ، تتكون الطائرات بدون طيار من كاميرات قادرة على التقاط صور ذات أطوال موجية مرئية (VIS) وصور الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR). أيضًا ، تسمح مستشعرات الصور متعددة الأطياف بالتقاط صور متزامنة لطيف ضوئي مختلف عبر مسار بصري واحد. تُستخدم هذه الصور متعددة الأطياف للتمييز بين النباتات الصحية والتالفة. تأتي الطائرات بدون طيار في مجموعة متنوعة من الأحجام والميزات. ومع ذلك ، فإن غالبية الطائرات بدون طيار من العصر الجديد صغيرة ورخيصة وأفضل وسهلة الاستخدام بسبب ظهور مستشعرات MEMS- Micro Electro Mechanical System.
تشمل المستشعرات المختلفة:
1) أجهزة الاستشعار الحرارية- هم تستخدم لاكتشاف المناطق الجافة والرطبة من التربة أو التغيرات في درجة حرارة النباتات خلال الفترة الزمنية. يمكن استخدامها أيضًا في حالات العدوى الفطرية والآفات.
2) ليدار- عادة ما تكون مستشعرات الكشف عن الضوء والمدى باهظة الثمن وتستخدم لقياس المسافات. إنه يعمل عن طريق إضاءة نقطة الاهتمام بالليزر ثم تحليل الضوء المنعكس. في الزراعة ، يتم استخدامه لاكتشاف التغيرات في الارتفاع وأي مخاوف تتعلق بنظام الصرف والري.
3) استشعار الدوران- تتوفر أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار الجيروسكوبية (السوائل ، والاهتزاز ، والألياف البصرية ، والليزر الدائري) في السوق. ومع ذلك ، عادة ما تكون الطائرات بدون طيار مجهزة بجيروسكوبات الليزر الحلقية. تستخدم الجيروسكوبات لتوفير الاستقرار من خلال مقاومة القوى التي تميل إلى إمالة الطائرات بدون طيار أثناء الطيران.
4) مقياس المغناطيسية- تستخدم لقياس المجال المغناطيسي. البوصلة هي واحدة من أجهزة قياس المغناطيسية شائعة الاستخدام. يتم استخدامها في الطائرات بدون طيار للمسوحات الجيولوجية التي تؤدي إلى مزيد من المعلومات حول محتويات التربة والرواسب المعدنية.
5) بارومترات- يستخدم لمعرفة ارتفاع الطائرة بدون طيار فوق مستوى سطح البحر عن طريق قياس التغير في ضغط الهواء وتحويله إلى إشارات كهربائية أو رقمية.
6) أجهزة قياس التسارع: تستخدم لقياس قوى التسارع. يمكن أن تكون القوى إما ثابتة مثل الجاذبية أو ديناميكية مثل الاهتزازات. يساعد قياس التسارع الثابت في إيجاد زاوية الطائرة بدون طيار فيما يتعلق بالأرض. من ناحية أخرى ، يساعد التسارع الديناميكي في فحص حركة الطائرة بدون طيار.
7) GPS- يوفر نظام تحديد المواقع العالمي موقعًا لشيء ما ، ثابتًا أو ديناميكيًا في وقت معين باستخدام الأقمار الصناعية. يسمح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للطيار بتتبع الطائرة بدون طيار حتى عندما تكون خارج نطاق بصريته.
علاوة على ذلك ، هناك العديد من أجهزة الاستشعار المستخدمة في الطائرات بدون طيار مثل مستشعر السرعة وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية وما إلى ذلك. البيانات التي تم الحصول عليها من هذه المستشعرات على مدى أسبوع / شهر / سنة تساعد في الإدارة السليمة للمحاصيل وتساعد المزارعين في الزراعة الدقيقة.
قال دينيس بومان ، الخبير في التقنيات الزراعية بما في ذلك الطائرات بدون طيار ،
عندما يكون المحصول فوق رأسك ، من الصعب رؤية ما يحدث في جميع أنحاء الحقل بأكمله. فرصة الحصول على هذه الصورة من الجو ، لتتمكن من رؤية ما يحدث في النهاية البعيدة لحقل مساحته 120 فدانًا لا يمكن رؤيته بسهولة من الطريق ، يمكنك القيام بعمل أفضل لرؤية كل الأشياء التي قد تكون هناك الكثير من الاهتمام بهذه التكنولوجيا.
تكنولوجيا
كما ذكرنا أعلاه ، فإن استخدام أجهزة الاستشعار من الدرجة الأولى ووحدة المعالجة السريعة يجعل الطائرات بدون طيار منتجًا بارزًا في السوق. علاوة على ذلك ، لديها ميزات مثل:
1)الكشف عن الرادار ومكالمة العودة المستقلة- الوضع الحالي للطائرات بدون طيار يمكن اكتشافه بسهولة في الرادار. أيضًا ، عند فقدان نطاق RC ، يرسل البرنامج تلقائيًا مكالمة عودة تأمر الطائرة بدون طيار بالعودة إلى المنزل أو إلى نقطة الإقلاع. يُعرف هذا أيضًا بوظيفة الفشل الآمن.
2)IMU- وحدة القياس بالقصور الذاتي هي جهاز إلكتروني قائم بذاته. يتم دمج IMU في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي لقياس الارتفاع والسرعة والموضع بالنسبة للإطار المرجعي. يتم استخدامها لتوجيه ومراقبة الطائرات والطائرات بدون طيار والمركبات الفضائية الأخرى.
3)نظام الاتصال- يتم التحكم في الطائرات بدون طيار عن بعد عبر تردد معين لتجنب التداخل مع أجهزة التحكم عن بعد أو الطائرات بدون طيار الأخرى. يمكن أيضًا التحكم في الطائرات بدون طيار باستخدام الأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة مما يجعلها سهلة الاستخدام للناس العاديين ، ومع ذلك ، فهي تقتصر على الطائرات بدون طيار الصغيرة فقط.
يتم تزويد الطائرات بدون طيار بتقنية أخرى مثل عرض الشخص الأول ، و Gimbals والتحكم في الإمالة ، وميزات اكتشاف العوائق وتجنب الاصطدام وغيرها الكثير.
مستقبل
الطائرات بدون طيار هي مستقبل الزراعة الدقيقة. لقد أحدث ظهورهم في مجال الزراعة ثورة في الطريقة التي يرى بها المزارعون مزارعهم. طائرات بدون طيار من شركات مثل PrecisionHawk و eBee من Sense Fly و AeroVironmet و Sentera و AgEagle و Yamaha و DJI وغيرها تولت قيادة المزارع. على الرغم من هذه التطورات ، فإن تكلفة الطائرات بدون طيار ليست في متناول كل مزارع. لحل هذه المشكلة ، توفر العديد من الشركات مثل Agribotix و Aermatics3D و DroneAG وغيرها حلول تحليل الطائرات بدون طيار والمزرعة بأسعار معقولة. ومع ذلك ، لا يزال لدى الكثير من الناس أسئلة حول سلامة الطائرات بدون طيار ، وحول كيفية استخدام المزارعين لها وأنواع اللوائح الموجودة. يتم الرد على هذه الأسئلة من قبل مختلف الحكومات التي تشجع المزارعين على استخدام التقنيات الجديدة في الزراعة وجعل الإنتاج أسرع وأفضل. لقد فتحت الطائرات بدون طيار بالتأكيد بعدًا جديدًا في مجال الزراعة الدقيقة وستصل هذه الرحلة إلى آفاق جديدة في العقد المقبل.