Onbemande luchtvaartuigen (UAV) of drones zijn geëvolueerd van militaire en fotografische apparaten naar een essentieel hulpmiddel voor de landbouw. De nieuwe generatie drones is geoptimaliseerd voor gebruik in de landbouw om problemen als onkruid, het sproeien van meststoffen en onbalans van voedingsstoffen in de bodem aan te pakken. Grote investeringen en onderzoek op het gebied van technologie voor onbemande luchtvaartuigen zorgen voor innovatieve functies om het gebruik ervan in de landbouw te stimuleren. Drones worden gemaakt van lichtgewicht composietmaterialen. Dit vermindert het gewicht en zorgt voor een betere aerodynamica. Bovendien bestaan ze uit printplaten, chips, sensoren en software om hun vlucht te verbeteren.
Sensoren
Om te beginnen beschikken drones over camera's die beelden van zichtbare golflengten (VIS) en nabij-infrarood (NIR) kunnen maken. Ook kunnen multispectrale beeldsensoren gelijktijdige beelden van verschillende lichtspectra vastleggen via één enkel optisch pad. Deze multispectrale beelden worden gebruikt om onderscheid te maken tussen gezonde en beschadigde planten. Drones zijn er in veel verschillende maten en functies. De meeste nieuwere drones zijn echter klein, goedkoop, beter en gebruiksvriendelijker dankzij de komst van MEMS-micro-elektromechanische sensors.
Er zijn verschillende sensoren:
1) Thermische sensoren- Ze worden gebruikt om droge en natte plekken in de bodem of veranderingen in de temperatuur van planten over een bepaalde periode te detecteren. Ze kunnen ook worden gebruikt voor ongedierte- en schimmelinfecties.
2) LIDAR- Lichtdetectie- en afstandssensoren zijn meestal duur en worden gebruikt om afstanden te meten. Het werkt door het gewenste punt te verlichten met een laser en vervolgens het gereflecteerde licht te analyseren. In de landbouw wordt het gebruikt voor het detecteren van hoogteveranderingen en eventuele problemen met drainage- en irrigatiesystemen.
3) Gyrosensor- Er zijn verschillende soorten gyrosensoren (vloeistof, trillingen, glasvezel, ringlaser) op de markt. Drones zijn echter meestal uitgerust met ringlasergyroscopen. Gyroscopen worden gebruikt om stabiliteit te bieden door weerstand te bieden tegen krachten die de drones tijdens de vlucht neigen te kantelen.
4) Magnetometers- Ze worden gebruikt om het magnetische veld te meten. Een kompas is een van de meest gebruikte magnetometers. Ze worden gebruikt in UAV's voor geologische onderzoeken die verder leiden tot informatie over bodeminhoud en minerale afzettingen.
5) Barometers- Het wordt gebruikt om de hoogte van een drone boven zeeniveau te bepalen door de verandering in luchtdruk te meten en om te zetten in elektrische of digitale signalen.
6) Versnellingsmeters: Ze worden gebruikt om de versnellingskrachten te meten. Krachten kunnen statisch zijn, zoals zwaartekracht, of dynamisch, zoals trillingen. Statische versnellingsmetingen helpen bij het vinden van de hoek van de drone ten opzichte van de aarde. Aan de andere kant helpt dynamische versnelling bij het onderzoeken van de beweging van de drone.
7) GPS- Global Positioning System geeft de locatie van een object, statisch of dynamisch op een bepaald moment met behulp van satellieten. GPS-navigatie stelt de dronepiloot in staat om de drone te volgen, zelfs wanneer deze buiten zijn gezichtsveld is.
Verder worden er nog veel meer sensoren gebruikt in de drones, zoals snelheidssensoren, ultrasone sensoren, enz. De gegevens die over een periode van een week/maand/jaar uit deze sensoren worden verkregen, helpen bij het juiste gewasbeheer en helpen boeren bij precisielandbouw.
Dennis Bowman, een expert op het gebied van landbouwtechnologieën, waaronder drones, zei,
Als het gewas boven je hoofd hangt, is het moeilijk om te zien wat er op het hele veld gebeurt. De mogelijkheid om dit beeld vanuit de lucht te krijgen, om te kunnen zien wat er aan de hand is aan het einde van een 120 hectare groot veld dat niet goed zichtbaar is vanaf de weg, je kunt beter zien wat er allemaal aan de hand is, er is veel interesse in deze technologie.
Technologie
Zoals hierboven vermeld, maakt het gebruik van topklasse sensoren en snelle verwerkingseenheid drones tot een opmerkelijk product op de markt. Verder heeft het functies zoals:
1)Radardetectie en autonoom terugbellen- De huidige positie van de drones is gemakkelijk te zien op de radar. Ook stuurt de software bij het verliezen van het RC-bereik automatisch een terugroep die de drone beveelt terug te keren naar huis of naar het opstijgpunt. Dit wordt ook wel de Fail safe functie genoemd.
2)IMU- Traagheidsmeeteenheid is een elektronisch autonoom apparaat. IMU's worden samengevoegd in traagheidsnavigatiesystemen om de hoogte, snelheid en positie ten opzichte van een referentiekader te meten. Ze worden gebruikt voor geleiding en besturing van vliegtuigen, UAV's en andere ruimtevoertuigen.
3)Communicatiesysteem- Drones worden op afstand bestuurd via een specifieke frequentie om interferentie met andere afstandsbedieningen of drones te voorkomen. De drones kunnen ook worden bestuurd met tablets en mobiele telefoons, waardoor het gemakkelijk te gebruiken is voor leken, maar het is alleen beperkt tot kleine drones.
Drones zijn verder uitgerust met technologie zoals first person view, gimbals en kantelbesturing, obstakeldetectie en functies om botsingen te vermijden en nog veel meer.
Toekomst
Drones zijn de toekomst van precisielandbouw. Hun komst in de landbouw heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop boeren naar hun boerderijen kijken. Drones van bedrijven zoals PrecisionHawk, eBee van Sense Fly, AeroVironmet, Sentera, AgEagle, Yamaha, DJI en anderen hebben de controle over de boerderijen overgenomen. Ondanks deze ontwikkelingen zijn de kosten van de drones niet betaalbaar voor elke boer. Om dit probleem op te lossen bieden verschillende bedrijven zoals Agribotix, Aermatics3D, DroneAG etc. drone- en landbouwanalyseoplossingen tegen betaalbare tarieven. Veel mensen hebben echter nog steeds vragen over de veiligheid van drones, over hoe boeren ze gebruiken en welke regelgeving er bestaat. Deze vragen worden beantwoord door verschillende overheden die boeren aanmoedigen om nieuwe technologieën te gebruiken in de landbouw en de productie sneller en beter te maken. Drones hebben zeker een nieuwe dimensie geopend op het gebied van precisielandbouw en deze vlucht zal in het komende decennium nieuwe hoogten bereiken.