Landwirtschaftliche Drohnen

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) oder Drohnen haben sich von Militär- und Fotografengeräten zu einem unverzichtbaren landwirtschaftlichen Werkzeug entwickelt. Die Drohnen der neuen Generation sind für den Einsatz in der Landwirtschaft optimiert, um Probleme mit Unkraut, dem Versprühen von Düngemitteln und einem Ungleichgewicht des Nährstoffgehalts im Boden anzugehen. Große Investitionen und Forschung im Bereich der unbemannten Luftfahrzeugtechnologie bringen innovative Funktionen, um deren Einsatz in der Landwirtschaft zu fördern. Drohnen werden aus leichten Verbundwerkstoffen hergestellt. Dies reduziert das Gewicht und sorgt für eine bessere Aerodynamik. Außerdem bestehen sie aus Platinen, Chips, Sensoren und Software zur Improvisation ihres Fluges.

Sensoren

Zunächst einmal bestehen Drohnen aus Kameras, die Bilder im sichtbaren Wellenlängenbereich (VIS) und Nahinfrarotbilder (NIR) aufnehmen können. Außerdem ermöglichen multispektrale Bildsensoren die gleichzeitige Aufnahme von Bildern unterschiedlicher Lichtspektren über einen einzigen optischen Weg. Diese multispektralen Bilder werden zur Unterscheidung von gesunden und geschädigten Pflanzen verwendet. Drohnen gibt es in einer Vielzahl von Größen und Funktionen. Die Mehrheit der New-Age-Drohnen sind jedoch klein, billig, besser und einfach zu bedienen, da MEMS-Sensoren für mikroelektromechanische Systeme eingeführt wurden.
Zu den verschiedenen Sensoren gehören:

1) Thermische Sensoren- Sie  werden verwendet, um trockene und nasse Bodenbereiche oder Änderungen der Temperatur von Pflanzen über einen bestimmten Zeitraum zu erkennen. Sie können auch bei Schädlings- und Pilzinfektionen eingesetzt werden.

2) LIDAR– Lichterkennungs- und Abstandssensoren sind normalerweise teuer und werden zum Messen von Entfernungen verwendet. Es funktioniert, indem es den Point of Interest mit einem Laser beleuchtet und dann das reflektierte Licht analysiert. In der Landwirtschaft wird es zur Erkennung von Höhenänderungen und Bedenken hinsichtlich des Entwässerungs- und Bewässerungssystems verwendet.

3) Gyrosensor– Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Kreiselsensoren (Flüssigkeit, Vibration, Faseroptik, Ringlaser) erhältlich. Allerdings sind Drohnen meist mit Ringlaserkreiseln ausgestattet. Kreisel werden verwendet, um für Stabilität zu sorgen, indem sie Kräften widerstehen, die dazu neigen, die Drohnen während des Fluges zu neigen.

4) Magnetometer– Sie werden verwendet, um das Magnetfeld zu messen. Compass ist eines der am häufigsten verwendeten Magnetometer. Sie werden in UAVs für geologische Untersuchungen verwendet, die weiter zu Informationen über Bodeninhalte und Mineralvorkommen führen.

5) Barometer– Es wird verwendet, um die Höhe der Drohne über dem Meeresspiegel zu ermitteln, indem die Änderung des Luftdrucks gemessen und in elektrische oder digitale Signale umgewandelt wird.

6) Beschleunigungsmesser: Sie dienen zur Messung der Beschleunigungskräfte. Kräfte können entweder statisch wie die Schwerkraft oder dynamisch wie Vibrationen sein. Die statische Beschleunigungsmessung hilft bei der Ermittlung des Drohnenwinkels zur Erde. Auf der anderen Seite hilft die dynamische Beschleunigung bei der Untersuchung der Bewegung der Drohne.

7) GPS– Das globale Positionsbestimmungssystem stellt mithilfe von Satelliten die Position eines statischen oder dynamischen Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt bereit. Die GPS-Navigation ermöglicht es dem Drohnenpiloten, die Drohne zu verfolgen, auch wenn sie sich außerhalb seiner Sichtweite befindet.

Darüber hinaus werden in den Drohnen viele weitere Sensoren verwendet, wie z. B. Geschwindigkeitssensoren, Ultraschallsensoren usw. Die von diesen Sensoren über einen Zeitraum von einer Woche / einem Monat / einem Jahr erhaltenen Daten helfen beim ordnungsgemäßen Pflanzenmanagement und unterstützen die Landwirte bei der Präzisionslandwirtschaft.

Dennis Bowman, ein Experte für landwirtschaftliche Technologien, einschließlich Drohnen, sagte:

Wenn die Ernte über Ihrem Kopf steht, ist es schwer zu erkennen, was auf dem gesamten Feld vor sich geht. Die Möglichkeit, dieses Bild aus der Luft zu machen, um zu sehen, was am anderen Ende eines 120 Hektar großen Feldes vor sich geht, das von der Straße aus nicht leicht zu sehen ist, macht es besser, all das zu sehen Dinge, die vor sich gehen könnten, gibt es ein großes Interesse an dieser Technologie.

Technologie

Wie oben erwähnt, macht die Verwendung von erstklassigen Sensoren und einer schnellen Verarbeitungseinheit Drohnen zu einem bemerkenswerten Produkt auf dem Markt. Darüber hinaus verfügt es über Funktionen wie:

1)Radarerkennung und autonomer Rückruf– Die aktuelle Position der Drohnen ist im Radar leicht erkennbar. Außerdem sendet die Software beim Verlust der RC-Reichweite automatisch einen Rückruf, der der Drohne befiehlt, nach Hause oder zum Startpunkt zurückzukehren. Dies wird auch als Fail-Safe-Funktion bezeichnet.

2)IMU– Die Trägheitsmesseinheit ist ein elektronisches, eigenständiges Gerät. IMU werden in Trägheitsnavigationssysteme integriert, um Höhe, Geschwindigkeit und Position relativ zu einem Referenzrahmen zu messen. Sie dienen der Lenkung und Steuerung von Flugzeugen, UAVs und anderen Raumfahrzeugen.

3)Kommunikationssystem– Drohnen werden über eine bestimmte Frequenz ferngesteuert, um Interferenzen mit anderen Fernbedienungen oder Drohnen zu vermeiden. Die Drohnen können auch mit Tablets und Mobiltelefonen gesteuert werden, was die Verwendung für Laien einfach macht, jedoch nur auf kleine Drohnen beschränkt ist.

Drohnen sind außerdem mit Technologien wie First-Person-View, Gimbals und Neigungssteuerung, Hinderniserkennung und Kollisionsvermeidungsfunktionen und vielem mehr ausgestattet.

Zukunft

Drohnen sind die Zukunft der Präzisionslandwirtschaft. Ihr Aufkommen auf dem Gebiet der Landwirtschaft hat die Art und Weise revolutioniert, wie Landwirte ihre Farmen sehen. Drohnen von Unternehmen wie PrecisionHawk, eBee von Sense Fly, AeroVironmet, Sentera, AgEagle, Yamaha, DJI und anderen haben das Kommando über die Farmen übernommen. Trotz dieser Entwicklungen sind die Kosten für die Drohnen nicht für jeden Landwirt erschwinglich. Um dieses Problem zu lösen, bieten verschiedene Unternehmen wie Agribotix, Aermatics3D, DroneAG usw. Drohnen- und Farmanalyselösungen zu erschwinglichen Preisen an. Viele Menschen haben jedoch immer noch Fragen zur Sicherheit von Drohnen, dazu, wie Landwirte sie einsetzen und welche Vorschriften es gibt. Diese Fragen werden von verschiedenen Regierungen beantwortet, die Landwirte ermutigen, neue Technologien in der Landwirtschaft einzusetzen und die Produktion schneller und besser zu machen. Drohnen haben sicherlich eine neue Dimension im Bereich der Präzisionslandwirtschaft eröffnet und dieser Flug wird im kommenden Jahrzehnt neue Höhen erreichen.