Máy bay không người lái nông nghiệp

Máy bay không người lái (UAV) hoặc máy bay không người lái đã phát triển từ thiết bị quân sự và nhiếp ảnh gia thành một công cụ nông nghiệp thiết yếu. Máy bay không người lái thế hệ mới được tối ưu hóa để sử dụng trong nông nghiệp nhằm giải quyết các vấn đề về cỏ dại, phun phân bón và mất cân bằng dinh dưỡng trong đất. Đầu tư và nghiên cứu lớn trong lĩnh vực công nghệ máy bay không người lái mang lại những tính năng đổi mới để thúc đẩy việc sử dụng chúng trong nông nghiệp. Máy bay không người lái được sản xuất từ vật liệu composite có trọng lượng nhẹ. Điều này làm giảm trọng lượng và mang lại tính khí động học tốt hơn. Hơn nữa, chúng bao gồm các bảng mạch, chip, cảm biến và phần mềm để điều chỉnh chuyến bay của chúng.

Cảm biến

Đầu tiên, máy bay không người lái bao gồm các camera có khả năng chụp ảnh bước sóng khả kiến (VIS) và hình ảnh cận hồng ngoại (NIR). Ngoài ra, cảm biến hình ảnh đa quang phổ cho phép chụp ảnh đồng thời có phổ ánh sáng khác nhau thông qua một đường quang duy nhất. Những hình ảnh đa quang phổ này được sử dụng để phân biệt cây khỏe mạnh và cây bị hư hại. Máy bay không người lái có nhiều kích cỡ và tính năng khác nhau. Tuy nhiên, phần lớn máy bay không người lái thế hệ mới đều nhỏ, rẻ, tốt hơn và dễ sử dụng nhờ sự ra đời của cảm biến Hệ thống cơ điện vi mô MEMS.
Các cảm biến khác nhau bao gồm:

1) Cảm biến nhiệt- Chúng  được sử dụng để phát hiện vùng đất khô và ẩm ướt hoặc sự thay đổi nhiệt độ của thực vật theo thời gian. Chúng cũng có thể được sử dụng để điều trị nhiễm trùng sâu bệnh và nấm.

2) LIDAR– Cảm biến phát hiện ánh sáng và phạm vi thường đắt tiền và được sử dụng để đo khoảng cách. Nó hoạt động bằng cách chiếu sáng điểm quan tâm bằng tia laser và sau đó phân tích ánh sáng phản xạ. Trong Nông nghiệp, nó được sử dụng để phát hiện những thay đổi về độ cao và mọi mối lo ngại liên quan đến hệ thống thoát nước và tưới tiêu.

3) Cảm biến con quay hồi chuyển– Các loại cảm biến con quay hồi chuyển khác nhau (chất lỏng, độ rung, sợi quang, laser vòng) hiện có trên thị trường. Tuy nhiên, máy bay không người lái thường được trang bị con quay laser dạng vòng. Con quay hồi chuyển được sử dụng để mang lại sự ổn định bằng cách chống lại các lực có xu hướng làm nghiêng máy bay không người lái trong khi bay.

4) Từ kế- Dùng để đo từ trường. La bàn là một trong những từ kế được sử dụng phổ biến. Chúng được sử dụng trong các thiết bị bay không người lái để khảo sát địa chất nhằm cung cấp thêm thông tin về hàm lượng đất và trữ lượng khoáng sản.

5) phong vũ biểu– Nó được sử dụng để tìm độ cao của máy bay không người lái so với mực nước biển bằng cách đo sự thay đổi áp suất không khí và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện hoặc kỹ thuật số.

6) Gia tốc kế: Chúng được sử dụng để đo lực gia tốc. Lực có thể tĩnh như trọng lực hoặc động như dao động. Đo gia tốc tĩnh giúp tìm góc của máy bay không người lái so với trái đất. Mặt khác, khả năng tăng tốc động giúp kiểm tra chuyển động của máy bay không người lái.

7) GPS– Hệ thống định vị toàn cầu cung cấp vị trí của một vật thể, tĩnh hoặc động tại một thời điểm nhất định bằng cách sử dụng vệ tinh. Điều hướng GPS cho phép người điều khiển máy bay không người lái theo dõi máy bay không người lái ngay cả khi nó nằm ngoài tầm nhìn của anh ta/cô ta.

Hơn nữa, có nhiều cảm biến hơn được sử dụng trong máy bay không người lái như cảm biến tốc độ, cảm biến siêu âm, v.v. Dữ liệu thu được từ các cảm biến này trong khoảng thời gian một tuần/tháng/năm giúp quản lý cây trồng phù hợp và hỗ trợ nông dân trong nông nghiệp chính xác.

Dennis Bowman, một chuyên gia về công nghệ nông nghiệp bao gồm cả máy bay không người lái cho biết,

Khi cây trồng cao quá đầu bạn, thật khó để nhìn thấy điều gì đang diễn ra trên toàn bộ cánh đồng. Cơ hội để có được bức ảnh này từ trên không, để có thể nhìn thấy những gì đang diễn ra ở phía xa của cánh đồng rộng 120 mẫu mà không dễ dàng nhìn thấy từ đường đi, bạn có thể làm tốt hơn việc nhìn thấy tất cả những thứ có thể xảy ra đang diễn ra, có rất nhiều sự quan tâm đến công nghệ này.

Công nghệ

Như đã đề cập ở trên, việc sử dụng các cảm biến hàng đầu và bộ xử lý nhanh khiến máy bay không người lái trở thành một sản phẩm đáng chú ý trên thị trường. Hơn nữa, nó có các tính năng như:

1)Phát hiện radar và gọi lại tự động– Vị trí hiện tại của máy bay không người lái có thể dễ dàng được phát hiện trên radar. Ngoài ra, khi mất phạm vi RC, phần mềm sẽ tự động gửi một cuộc gọi quay lại để ra lệnh cho máy bay không người lái quay về nhà hoặc đến điểm cất cánh. Chức năng này còn được gọi là chức năng Fail safe.

2)IMU– Đơn vị đo quán tính là một thiết bị điện tử khép kín. IMU được hợp nhất thành các hệ thống Dẫn đường quán tính để đo độ cao, vận tốc và vị trí so với hệ quy chiếu. Chúng được sử dụng để hướng dẫn và điều khiển máy bay, UAV và các phương tiện không gian khác.

3)Hệ thống thông tin liên lạc– Máy bay không người lái được điều khiển từ xa trên một tần số cụ thể để tránh nhiễu với các điều khiển từ xa hoặc máy bay không người lái khác. Máy bay không người lái cũng có thể được điều khiển bằng máy tính bảng và điện thoại di động, giúp người dân dễ sử dụng, tuy nhiên, nó chỉ giới hạn ở máy bay không người lái nhỏ.

Máy bay không người lái còn được trang bị thêm công nghệ như Chế độ xem góc nhìn thứ nhất, Gimbals và kiểm soát độ nghiêng, tính năng phát hiện chướng ngại vật và tránh va chạm, v.v.

Tương lai

Máy bay không người lái là tương lai của nông nghiệp chính xác. Sự xuất hiện của họ trong lĩnh vực nông nghiệp đã cách mạng hóa cách người nông dân nhìn nhận trang trại của họ. Máy bay không người lái của các công ty như PrecisionHawk, eBee của Sense Fly, AeroVironmet, Sentera, AgEagle, Yamaha, DJI và những công ty khác đã nắm quyền chỉ huy các trang trại. Bất chấp những phát triển như vậy, chi phí của máy bay không người lái không phù hợp với túi tiền của mọi nông dân. Để giải quyết vấn đề này, nhiều công ty khác nhau như Agribotix, Aermatics3D, DroneAG, v.v. cung cấp các giải pháp phân tích trang trại và máy bay không người lái với mức giá phải chăng. Tuy nhiên, nhiều người vẫn còn thắc mắc về độ an toàn của máy bay không người lái, về cách nông dân sử dụng chúng và những quy định hiện hành. Những câu hỏi này được trả lời bởi nhiều chính phủ nhằm khuyến khích nông dân sử dụng công nghệ mới trong canh tác và giúp sản xuất nhanh hơn và tốt hơn. Máy bay không người lái chắc chắn đã mở ra một chiều hướng mới trong lĩnh vực nông nghiệp chính xác và chuyến bay này sẽ đạt đến tầm cao mới trong thập kỷ tới.