無人航空機 (UAV) またはドローンは、軍事用および写真家用のデバイスから不可欠な農業ツールに進化しました。新世代のドローンは、農業での使用に最適化されており、雑草、肥料の散布、土壌中の栄養素レベルの不均衡の問題に対処します。無人航空機技術の分野への大規模な投資と研究は、農業での使用を促進する革新的な機能をもたらします。ドローンは軽量の複合材料から製造されています。これにより、重量が軽減され、空力特性が向上します。さらに、それらは回路基板、チップ、センサー、および飛行を即興で行うためのソフトウェアで構成されています。

センサー

まず、ドローンは、可視波長画像 (VIS) と近赤外線画像 (NIR) を撮影できるカメラで構成されています。また、マルチ スペクトル イメージ センサーにより、1 つの光路を介して異なる光スペクトルの画像を同時にキャプチャできます。これらのマルチスペクトル画像は、健康な植物と損傷した植物を区別するために使用されます。ドローンにはさまざまなサイズと機能があります。しかし、MEMS-Micro Electro Mechanical Systemセンサーの出現により、新時代のドローンの大部分は小さく、安価で、より良く、使いやすくなっています.
さまざまなセンサーには次のものがあります。

1) 熱センサー - 彼ら  土壌の乾燥した部分と湿った部分、または一定期間にわたる植物の温度の変化を検出するために使用されます。また、害虫や真菌の感染にも使用できます。

2) ライダー–通常、光検出センサーと測距センサーは高価であり、距離の測定に使用されます。関心のあるポイントをレーザーで照らし、反射光を分析することで機能します。農業では、標高の変化や、排水や灌漑システムに関する問題を検出するために使用されます。

3) ジャイロセンサー–さまざまなタイプのジャイロ センサー (流体、振動、光ファイバー、リング レーザー) が市販されています。ただし、ドローンには通常、リング レーザー ジャイロが搭載されています。ジャイロは、飛行中にドローンを傾ける傾向がある力に抵抗することで安定性を提供するために使用されます。

4) 磁力計–それらは磁場を測定するために使用されます。コンパスは、一般的に使用される磁力計の 1 つです。これらは、地質調査用の UAV で使用され、土壌の内容や鉱床に関する情報にさらにつながります。

5) 気圧計–気圧の変化を測定し、それを電気信号またはデジタル信号に変換することにより、海面からのドローンの高さを見つけるために使用されます。

6) 加速度計: 加速力の測定に使用されます。力は、重力のような静的なものと、振動のような動的なもののいずれかです。静的加速度測定は、地球に対するドローンの角度を見つけるのに役立ちます。一方、動的加速度は、ドローンの動きを調べるのに役立ちます。

7) GPS–全地球測位システムは、衛星を使用して、静的または動的なオブジェクトの位置を特定の時間に提供します。 GPS ナビゲーションにより、ドローン パイロットは、視界から外れている場合でもドローンを追跡できます。

さらに、速度センサー、超音波センサーなど、ドローンにはさらに多くのセンサーが使用されています。これらのセンサーから得られたデータは、1 週間、1 か月、1 年間にわたって取得され、適切な作物管理に役立ち、農家の精密農業を支援します。

ドローンを含む農業技術の専門家であるデニス・ボウマン氏は、次のように述べています。

作物が頭上にあるときは、畑全体で何が起こっているのかを理解するのは困難です。この写真を上空から撮影する機会があれば、道路からは容易に見えない 120 エーカーのフィールドの遠端で何が起こっているかを見ることができます。このテクノロジーには多くの関心が寄せられています。

テクノロジー

前述のように、一流のセンサーと高速処理ユニットの使用により、ドローンは市場で注目に値する製品になります。さらに、次のような機能があります。

1)レーダー探知と自動折り返し電話–ドローンの現在位置は、レーダーで簡単に検出できます。また、RC 範囲を失うと、ソフトウェアは自動的にリターン コールを送信し、ドローンにホームまたは離陸ポイントに戻るように命令します。これはフェールセーフ機能とも呼ばれます。

2)IMU–慣性測定ユニットは、自己完結型の電子デバイスです。 IMU は慣性航法システムに融合され、基準フレームに対する高度、速度、および位置を測定します。それらは、航空機、UAV、およびその他の宇宙船の誘導と制御に使用されます。

3)通信システム–ドローンは、他のリモコンやドローンとの干渉を避けるために、特定の周波数で遠隔操作されます。ドローンはタブレットや携帯電話を使用して制御することもできるため、素人でも簡単に使用できますが、小型のドローンに限定されます。

ドローンには、一人称視点、ジンバルと傾斜制御、障害物検出、衝突回避機能などのテクノロジーがさらに装備されています。

未来

ドローンは精密農業の未来です。農業分野での彼らの出現は、農家が自分の農場を見る方法に革命をもたらしました. PrecisionHawk、Sense Fly の eBee、AeroVironmet、Sentera、AgEagle、Yamaha、DJI などの企業のドローンが農場の指揮を執っています。このような開発にもかかわらず、ドローンのコストはすべての農家にとって手頃な価格ではありません。この問題を解決するために、Agribotix、Aermatics3D、DroneAG などのさまざまな企業が、手頃な料金でドローンと農場の分析ソリューションを提供しています。しかし、ドローンの安全性、農家がドローンをどのように使用しているか、どのような規制が存在するかについて、多くの人が依然として疑問を抱いています。これらの質問は、農業従事者が農業に新しい技術を使用し、生産をより速くより良くすることを奨励するさまざまな政府によって回答されています.ドローンは確実に精密農業の分野で新しい次元を切り開いており、この飛行は今後 10 年間で新たな高みに達するでしょう。

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