Drönare för jordbruk

Obemannade flygfarkoster (UAV) eller drönare har utvecklats från militära och fotografers enheter till ett viktigt jordbruksverktyg. Den nya generationens drönare är optimerade för användning inom jordbruket för att hantera problem med ogräs, sprutning av gödningsmedel och obalans av näringsämnen i jorden. Stora investeringar och forskning inom området för obemannade flygfarkoster ger innovativa funktioner för att öka deras användning inom jordbruket. Drönare är tillverkade av lätta kompositmaterial. Detta minskar vikten och ger bättre aerodynamik. Dessutom består de av kretskort, chips, sensorer och mjukvara för att improvisera deras flygning.

Sensorer

Till att börja med består drönare av kameror som kan ta bilder med synliga våglängder (VIS) och nära-infraröda bilder (NIR). Dessutom tillåter multispektrala bildsensorer att ta samtidiga bilder av olika ljusspektrum via en enda optisk väg. Dessa multispektrala bilder används för att differentiera friska och skadade växter. Drönare finns i en mängd olika storlekar och funktioner. Men majoriteten av den nya tidens drönare är små, billiga, bättre och enkla att använda på grund av tillkomsten av MEMS-Micro Electro Mechanical System-sensorer.
Olika sensorer inkluderar:

1) Termiska sensorer- De  används för att upptäcka torra och våta jordområden eller förändringar i växternas temperatur under tidsperioden. De kan också användas mot skadedjur och svampinfektioner.

2) LIDAR– Ljusdetektering och avståndssensorer är vanligtvis dyra och används för att mäta avstånd. Det fungerar genom att belysa punkten av intresse med en laser och sedan analysera det reflekterade ljuset. Inom jordbruket används den för att upptäcka förändringar i höjd och eventuella problem angående dränering och bevattningssystem.

3) Gyrosensor– Olika typer av gyrosensorer (vätska, vibrationer, fiberoptik, ringlaser) finns tillgängliga på marknaden. Drönare är dock vanligtvis utrustade med ringlasergyron. Gyron används för att ge stabilitet genom att motstå krafter som tenderar att luta drönarna under flygning.

4) Magnetometrar– De används för att mäta magnetfältet. Kompass är en av de vanligaste magnetometrarna. De används i UAV för geologiska undersökningar som vidare leder till information om markinnehåll och mineralfyndigheter.

5) Barometrar– Den används för att hitta drönarens höjd över havsytan genom att mäta förändringen i lufttrycket och omvandla den till elektriska eller digitala signaler.

6) Accelerometrar: De används för att mäta accelerationskrafterna. Krafter kan antingen vara statiska som gravitation eller dynamiska som vibrationer. Statisk accelerationsmätning hjälper till att hitta drönarvinkeln i förhållande till jorden. Å andra sidan hjälper dynamisk acceleration till att undersöka drönarens rörelse.

7) GPS– Globalt positioneringssystem ger plats för ett objekt, statiskt eller dynamiskt vid en given tidpunkt med hjälp av satelliter. GPS-navigering gör att drönarpiloten kan hålla reda på drönaren även när den är utanför hans/hennes syn.

Dessutom finns det många fler sensorer som används i drönarna, såsom hastighetssensorer, ultraljudssensorer etc. Data som erhålls från dessa sensorer under en vecka/månad/år hjälper till med korrekt grödor och hjälper lantbrukare i precisionsjordbruk.

Dennis Bowman, expert på jordbruksteknik inklusive drönare sa,

När skörden är upp över huvudet är det svårt att se vad som händer på hela fältet. Möjligheten att få den här bilden från luften, att kunna se vad som händer längst ut på ett 120 hektar stort fält som inte är lätt att se från vägen, du kan göra ett bättre jobb med att se alla saker som kan vara pågår, det finns ett stort intresse för den här tekniken.

Teknologi

Som nämnts ovan gör användningen av top notch-sensorer och snabb bearbetningsenhet drönare till en anmärkningsvärd produkt på marknaden. Dessutom har den funktioner som:

1)Radardetektering och autonomt returanrop– Drönarnas nuvarande position är lätt att upptäcka i radarn. Dessutom, när RC-räckvidden förloras, skickar programvaran automatiskt ett returanrop som beordrar drönaren att återvända hem eller till startpunkten. Detta är också känt som Fail safe-funktionen.

2)IMU– Tröghetsmätenhet är en elektronisk fristående enhet. IMU är sammanslagna i tröghetsnavigeringssystem för att mäta höjd, hastighet och position i förhållande till en referensram. De används för vägledning och kontroll av flygplan, UAV:er och andra rymdfarkoster.

3)Kommunikationssystem– Drönare fjärrstyrs över en specifik frekvens för att undvika störningar med andra fjärrkontroller eller drönare. Drönarna kan också styras med surfplattor och mobiltelefoner vilket gör det enkelt att använda för lekmän, men det är begränsat till endast små drönare.

Drönare är ytterligare utrustade med teknik som förstapersonsvy, gimbals och tiltkontroll, hinderdetektering och kollisionsundvikande funktioner och många fler.

Framtida

Drönare är framtiden för precisionsjordbruk. Deras tillkomst inom jordbruket har revolutionerat hur bönder ser på sina gårdar. Drönare från företag som PrecisionHawk, eBee från Sense Fly, AeroVironmet, Sentera, AgEagle, Yamaha, DJI och andra har tagit kommandot över gårdarna. Trots en sådan utveckling är kostnaden för drönarna inte överkomlig för alla jordbrukare. För att lösa detta problem erbjuder olika företag som Agribotix, Aermatics3D, DroneAG etc. lösningar för drönare och gårdsanalys till överkomliga priser. Men många har fortfarande frågor om drönares säkerhet, om hur bönderna använder dem och vilka typer av regler som finns. Dessa frågor besvaras av olika regeringar som uppmuntrar bönder att använda ny teknik i jordbruket och göra produktionen snabbare och bättre. Drönare har säkert öppnat en ny dimension inom området precisionsjordbruk och denna flygning kommer att nå nya höjder under det kommande decenniet.