Prieskumníci dronov sú pripravení urobiť presné poľnohospodárstvo ešte presnejším s pokrokom v technológii dronov.
Podľa Federálneho úradu pre letectvo už drony dorazili na farmy. Sedemnásť percent všetkých komerčných registrovaných bezpilotných lietadiel v roku 2017 sa použilo na poľnohospodárstvo, čo z neho robí tretie najvyššie využitie pre stroje po realitnom/leteckom fotografovaní (48 %) a priemyselnej inšpekcii (28 %).
Špeciálne poľnohospodárstvo je súčasťou trhu precízneho poľnohospodárstva pre drony. Letecké firmy, ako je francúzska spoločnosť Delair-Tech a americký dodávateľ obranných dronov AeroVironment, ponúkajú svoje integrované senzorové poľnohospodárske drony výrobcom špeciálnych plodín a Severozápad je cieľovým trhom.
Spoločnosť MicaSense so sídlom v Seattli, ktorá predáva multispektrálny dronový senzor s názvom RedEdge-M, sa zúčastňuje stretnutí pestovateľov, ako je napríklad stretnutie pestovateľov ovocných stromov, ktoré sa konalo v Kennewicku vo Washingtone. Na tomto stretnutí generálny riaditeľ spoločnosti MicaSense Gabriel Torres diskutoval o analytike riadenia úrody, na ktorej spoločnosť pracuje.
„Neustále spolupracujeme s farmármi a lídrami v tomto odvetví pri skúmaní toho, ako môžu snímky ovplyvniť určitú manažérsku prax alebo pomôcť vyriešiť určitú subjektivitu pri rozhodovaní,“ povedal Manal Elarab, riaditeľ MicaSense pre podnikové riešenia. „Zaviazali sme sa neustále skúmať nové spôsoby aplikácie analýzy snímok pri každodenných rozhodnutiach farmy.“
Akademici tiež študujú využitie dronov pre špeciálne plodiny. Vegetable Growers News vo februári 2018 písali o partnerstve medzi Rochesterským technologickým inštitútom a Cornell University s cieľom vyvinúť program dronov na identifikáciu náchylnosti fazule na bielu pleseň. Na Penn State University dvaja výskumníci – inžinier a záhradník – pracujú na programe dronov na určenie individuálneho pokrytia kvetmi a zaťaženia plodín v ovocí stromov.
Od vojakov až po sóju
Vyvíjajúce sa technológie dronov prechádzajú z jedného sektora do druhého. Ag dron Quantix od AeroVironmentu Najskorším predchodcom bol vojenský dron s názvom Pointer, ktorý americká armáda a námorná pechota používali pred 30 rokmi. Spoločnosť sa stala hlavným dodávateľom pre americké ministerstvo obrany po 9. septembri a počas vojny v Perzskom zálive a dodnes má s DOD rekordných päť programov.
Hoci je Quantix určený skôr na prieskum rastlín ako nepriateľských objektov, jeho koncept vertikálneho vzletu a pristátia pochádza z vojenského programu. Dron s pevným krídlom štartuje z vertikálnej polohy ako raketoplán, ale vyrovná sa ako lietadlo pre dlhé zábery plodín.
„Je to naozaj to najlepšie z oboch svetov,“ povedal riaditeľ komerčného predaja AeroVironment Mark Dufau.
Technológia sa neustále vyvíja a spoločnosti nachádzajú nové funkcie, ktoré najlepšie fungujú pre presné poľnohospodárstvo. Jedna zo základných technológií diaľkového snímania, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), pochádza zo satelitných programov v 1960. a 1970. rokoch, povedal John Sulik, špecialista na aplikácie diaľkového snímania MicaSense.
"Je toho veľa, čo môžeš urobiť," povedal Sulik. „Len veľa starších techník diaľkového snímania nie je relevantných pre tieto plodiny s vyššou hodnotou. Nepovedia vám toľko príbehu, koľko potrebujete vedieť.“
RedEdge-M od MicaSense obsahuje päť kamier, ktoré merajú červený, zelený, modrý, blízky infračervený a červený okraj.
„Multispektrálne snímky sa ukázali ako veľmi dômyselný nástroj, pokiaľ ide o vyhľadávanie stresu vo vašom poli,“ povedal Elarab. "Indexy zostavené z multispektrálnych snímok pomáhajú pochopiť variabilitu vo vašom poli, a tak vás vedú k miestam stresu, aby ste zhromaždili reprezentatívne vzorky, ktoré môžu zúžiť príčinu stresu."
Pre pestovateľov je na trhu niekoľko rôznych multispektrálnych dronových senzorov. Spoločnosť Sentera so sídlom v Minneapolise 28. marca oznámila, že predáva svoj závesný senzor AGX710 na použitie typu plug-and-play s priemyselnými dronmi Matrice 200 Series značky DJI. Generálny riaditeľ spoločnosti Sentera Eric Taipale povedal, že vďaka tejto zhode je pre našich zákazníkov „neuveriteľne jednoduché zhromažďovať použiteľné údaje z terénu“.
„Naši zákazníci vyrábajú desiatky rôznych indexových produktov a používajú automatizované analytické nástroje v mnohých rôznych aplikáciách v poľnohospodárstve, lesníctve a ochrane životného prostredia,“ povedal. Senzor spoločnosti Sentera je vybavený ročným prístupom k platforme softvérovej analýzy s názvom FieldAgent, ktorá poskytuje informácie o vyhľadávaní plodín, ktoré pomáhajú odhaliť choroby, škodcov a iné tlaky, identifikovať nedostatky a posúdiť stav výživy.
Drony cestujú aj na väčšie vzdialenosti. Vo Francúzsku je dron Delair DT18 ag schválený na lietanie mimo viditeľnosti alebo prevádzku BVLOS (US FFA vyžaduje výnimku pre lietanie BVLOS). DT18 je možné ovládať pomocou bezdrôtovej telefónnej siete 3G, a teda s ním môžete lietať kilometre bez riadiacej veže.
„Na jeden let môžete pokryť viac ako 2,500 XNUMX akrov, keď vám predpisy umožňujú lietať vysoko,“ povedal produktový manažér poľnohospodárstva a lesníctva Lenaic Grignard. "Synchronizujeme náš systém tak, aby produktivita hodnotenia plodín bola veľmi vysoká."
Dostatočne široký na pozeranie
Drony sú drahé a väčšinou sú užitočné na prieskum ťažko dostupných oblastí. Aká veľká teda musí byť farma, aby odôvodnila výdavky?
Nezávisle od toho, Grignard z Delaira a Dufau z AeroVironment prišli s rovnakým číslom: 1,000 XNUMX akrov.
„Keď v USA začnete mať viac ako 1,000 akrov, začína to byť zaujímavé,“ povedal Grignard. Dufau povedal, že na hranici tisíc hektárov „pestovatelia na Stredozápade skutočne začínajú vidieť užitočnosť systému“.
Obaja však rýchlo dodali, že v mnohých ohľadoch sa špeciálne plodiny výrazne líšia od riadkových plodín a vykazujú vyššiu návratnosť investícií.
"Skutočne ide o príjmy na aker," povedal Dufau. „Keď sa zapojíte do porovnávania medzi stredozápadnými riadkovými plodinami a špeciálnymi plodinami, tieto čísla sa podstatne zmenia z dôvodu množstva úsilia a príjmov, ktoré sú v stávke pri špeciálnej plodine oproti kukurici a fazuli. Toto číslo je podstatne menšie, keď sa dostanete do špeciálnych plodín.“
Jedným z príkladov sú podľa neho pestovatelia viniča, o ktorých je známe, že nasadzujú drony na poslednú, rýchlu kontrolu vinohradu o veľkosti päť hektárov.
"Nie je to nevyhnutne, 'Čo ste našli?'," povedal Dufau. „Práve to, čo nenájdete, vám dáva takú úroveň istoty, že robíte, čo môžete, aby ste to zvládli. ... (Nie) len môžu spozorovať problémy tam vonku, ale tiež môžu v noci lepšie spať s vedomím, že žiadne problémy nie sú.“
Vyššia hodnota plodín je jedným z dôvodov, prečo si spoločnosti zaoberajúce sa dronmi myslia, že pestovatelia špeciálnych plodín s väčšou pravdepodobnosťou zakúpia túto technológiu.
"Miera prijatia je pri riadkových plodinách pomalá a jedným z dôvodov je, že keď sa pozriete na cenu kukurice, nemáte investičnú kapacitu na to, aby ste išli do tohto druhu technológie," povedal Grignard.
Elarab z MicaSense povedal, že špecializovaní pestovatelia sa zdajú rýchlejšie adaptovať na technológiu.
"Plodiny s vysokou hodnotou boli skorými adaptérmi technológie, ako sú vinice a ovocné stromy a podobne," povedala. „Veľký záujem je aj o iné plodiny, ako je káva a zelenina.
„Veľa ľudí sa zaujíma o presnosť ag a v rámci určitých plodín existuje rôzna miera prijatia. Trh sa každým rokom zvyšuje. Mnoho ľudí je nadšených zo začleňovania snímok do svojich manažérskych rozhodnutí, takže určite ide o veľký rast.“
Od údajov k rozhodnutiu
Je nevyhnutné, aby údaje a snímky z dronov boli relevantné pre rozhodnutia pestovateľov v oblasti manažmentu.
„Senzory vytvárajú dáta,“ povedal Sulik z MicaSense. „Pestovatelia potrebujú informácie. Odvetvie teda potrebuje včasný spôsob, ako zredukovať údaje na použiteľné informácie, ktoré sú relevantné. To je to, čo treba vyhladiť. A pracujeme na tom."
Grignard z Delairu nazýva úlohu dátovým „úzkym hrdlom“.
„Myšlienkou celého riešenia je odstrániť niektoré úzke miesta s údajmi v rôznych krokoch pracovného toku, od získavania až po spracovanie údajov – to nie je bremeno poradcu pre plodiny ani pestovateľa.“
Jeden z analytických nástrojov vytvára mapu, na ktorú môžu pestovatelia odkazovať.
"Posudzujeme zdravie rastlín a potreby rastlín na živiny a potom vytvoríme mapu," povedala. "Táto mapa môže byť ocenená na predpis, napríklad mapa dusíka." Delair DT18Ag má tiež schopnosť spočítať rastliny alebo identifikovať medzery vo výsadbe.
Grignard však dodal, že algoritmy nie sú univerzálne a výsledky sa budú medzi jednotlivými plodinami líšiť. Napríklad v prípade rastlín jahôd funguje algoritmus počítania rastlín dobre v počiatočných fázach, ale neskôr algoritmus zlyhá, keď rastliny rastú a koruny sa začnú prepájať.
AeroVironment pracuje na algoritme počítania rastlín pre ovocné plodiny, o ktorom Dufau v marci povedal, že sú dva až tri mesiace od jeho dostupnosti ako doplnku k súčasnému systému.
Aplikátory s premenlivou rýchlosťou sú ďalšou technológiou rýchlo sa rozvíjajúcou v presnom poľnohospodárstve. Možné využitie údajov z dronov, povedal Dufau, je umožniť prenos údajov z dronu do aplikátora hnojív, pesticídov a/alebo fungicídov s premenlivou rýchlosťou. Údaje z dronov o jednotlivých rastlinách pripojené k aplikátoru s premenlivou rýchlosťou, čo by znamenalo, že jednotlivé rastliny dostanú iba chemikálie, ktoré potrebujú.
Ale kamkoľvek vedú nové technológie, Dufau povedal, že mapy vytvorené z dronov sa v budúcnosti stanú presnejšími.
"Idete od listu k listu, od vetvy po vetvu a nakoniec zhodnotíte zdravie rastlín vonku," povedal. „Tieto typy presných máp sa budú z dlhodobého hľadiska len zlepšovať. A vidím, že tento typ technológie len poháňa niektoré oblasti, najmä v špeciálnych plodinách, ktoré v skutočnosti neboli implementované.“
- Stephen Kloosterman, asistent redaktora VGN
Horná fotografia: AeroVironment Quantix s pevným krídlom má funkciu vertikálneho vzletu a pristátia podobnú funkcii vznášajúceho sa dronu.