پهپاد کاربردهای گوناگونی در علوم کشاورزی و مدیریت مزارع دارد. کاربردهای استفاده تجاری از هواپیماهای بدون سرنشین (UAVs) که بنام پهپادها (drones) بیشتر شناخته شده هستند، از دهه 1980 شروع شد. امروزه کاربرد پهپاد در بخشهای مختلف صنعتی به سرعت در حال گسترش است. بر اساس گزارش تحلیلی کمپانی PwC ارزش مالی کاربری پهپادها در صنایع مختلف بیش از 127 میلیارد دلار برآورد شده است.
پهپاد چه کاربردی در کشاورزی دارد؟
بخش کشاورزی یکی از پرکاربردترین بخشها برای پهپادها است. داده های زمان واقعی (real time) جمع آوری شده توسط پهپادها و پردازش آنها را می توان بعنوان اطلاعات پایه در برنامه ریزی های راهبردی کشاورزی استفاده نمود. بر اساس گزارش های انجام شده ارزش مالی کاربری های مبتنی بر پهپادها در کشاورزی، 4/32 میلیارد دلار برآورد شده است.
پهپادهاي كشاورزي وسايل پرنده بدون سرنشيني هستند كه همانند يك روبات قادر هستند با هزينه پايين و در هر زمان، اطلاعات محصولات را جمع آوري يا در امور سمپاشي و كاشت بكار گرفته شوند. پهپادها را مي توان هم توسط كاربر و هم با برنامه ريزي از قبل هدايت و كنترل نمود. معمولا پهپادهاي كشاورزي را با برنامه ريزي قبل از پرواز هدايت و كنترل ميكنند.
هوبرتوس پائتوف، رییس جامعه کشاورزان آلمان در این باره میگوید: «الان میتوانم طرح کلی زمینم را از روی موبایلم ببینم. فقط باید بصورت تقریبی آنرا بکشم بعد خود اپلیکیشن با در نظر گرفتن کوتاه ترین مسیر ممکن، بصورت اتوماتیک بهترین مسیر را برای پرواز پهپاد محاسبه می کند.»
در طول دوره رشد محصول به 6 روش میتوان از پهپادها استفاده کرد:
کاربرد پهپاد برای تجزیه و تحلیل خاک و وضعیت مزارع
پهپادها میتوانند ابزاری در شروع چرخه محصول باشند. پس از کاشت، تجزیه و تحلیل خاک به دست آمده از پهپاد، داده هایی را برای آبیاری و مدیریت سطح نیتروژن در اختیار کاربر قرار می دهد.
پهپادهای نقشه بردار میتوانند علاوه بر نقشه برداری، از خاک مزرعه هم نمونه برداری کنند. نمونه برداری خاک به کشاورزان کمک می کند تا میزان حاصلخیزی، فرسایش و رطوبت را اندازه گیری کنند.
معمولا نقشه برداری و نمونه گیری به صورت دوره ای انجام میشود. زمانی که نتایج دورهای بررسی شود میتوان تغییرات را در زمین کشاورزی اندازه گرفت. اندازه گیری به کشاورز کمک میکند تا بتواند محصولات با کیفیت تری را تولید کند.
در مرحله کاشت بذر و تامین عناصر مغذی لازم برای رشد بهینه محصول
شرکت های نوپا سیستم های کاشت بدون سرنشین را ایجاد کرده اند که 85 درصد هزینه های کاشت را کاهش می دهند. این سیستم ها غلافها را با دانه ها و مواد مغذی گیاهان درون خاک شلیک میکنند و گیاهان از تمام مواد مغذی لازم برای حفظ زندگی تأمین میشوند.
گروهی از دانشمندان کانادایی با طراحی پهپادهایی ویژه، به کاشت درخت پرداخته‌اند و قصد دارند تا چند سال آتی این کار را در سطحی وسیع انجام دهند.
به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، این دانشمندان در نظر دارند در تلاش برای مقابله با اثرات منفی تغییرات آب‌وهوا و جنگل زدایی از پهپادها برای کاشت درخت استفاده کنند که روشی جدید، ارزان و سریع است.
این تیم در ماه اوت سال ۲۰۱۹ میلادی، سیستم تحویل پهپادهای خود را امتحان کردند. یک پرواز آزمایشی هم در این زمان انجام شد که طی آن محققان موفق به کاشت ۱۰۰ درخت با استفاده از پهپاد شدند.
نتایج این آزمایشات به اندازه‌ای دلگرم‌کننده بود که محققان اهداف خود را گسترش دادند و قصد دارند تا سال ۲۰۲۸ میلادی، با استفاده از پهپادهای طراحی شده خود یک میلیارد درخت جدید بکارند.
محلول پاشی بر روی محصولات از جاب ترین کاربردهای پهپاد
تجهیزات اندازه گیری از راه دور، مانند لیزرهای مورد استفاده در روش تشخیص نور و دامنه، یک پهپاد را قادر میسازد تا با تغییر توپوگرافی و جغرافیایی، ارتفاع را تنظیم و از برخورد جلوگیری کند.
در نتیجه، پهپادها میتوانند زمین را اسکن کرده و مقدار مناسبی از مایع را بپاشند، آنها فاصله را از زمین تعدیل کرده و می توانند درست و به موقع هر سطحی را با اسپری کردن پوشش دهند.
نتیجه: افزایش کارآیی همراه با کاهش مقدار نفوذ مواد شیمیایی به آبهای زیرزمینی.
در حقیقت، کارشناسان تخمین میزنند كه سمپاشی هوایی با پهپادها تا 5 برابر سریعتر از ماشینهای سنتی قابل انجام است.
ویدیوی زیر از کانال آپارات جالیزان، کارکرد یکی از بهترین نمونه های پهپاد سمپاش در کشاورزی را با جزئیات نمایش می دهد:
نظارت بر رشد محصول
مزارع وسیع و نظارت ناکافی بر محصول، بزرگترین مانع کشاورزی را ایجاد می کند.
چالشهای نظارت با شرایط غیرقابل پیشبینی آب و هوا و ریسک تشدید می شوند. پیش از این، تصاویر ماهواره ای پیشرفته ترین شکل نظارت را ارائه میداد.
اما اشکالاتی نیز وجود داشت؛ تصاویر باید از قبل سفارش داده می شدند ، فقط می توانند یک بار در روز گرفته می شدند و غیره.
امروزه تصاویر سری زمانی می توانند پیشرفت دقیق یک محصول را نشان دهند و ناکارآمدی تولید را آشکار سازند و این امکان را برای مدیریت بهتر محصول فراهم می آورد.
آبیاری
پهپادها با سنسورهای چند طیفی یا حرارتی میتوانند شناسایی کنند که کدام قسمتهای یک زمین خشک است و کدام قسمت به آبیاری نیاز دارد.
علاوه بر این، پس از رشد محصول، پهپادها امکان محاسبه شاخص پوشش گیاهی که چگالی نسبی و سلامتی محصول و همچنین میزان انرژی یا گرمای حاصل از محصول را نشان می دهد.
ارزیابی وضعیت سلامت محصول
یکی دیگر از مهم ترین کاربردهای پهپادها استفاده از آن ها برای ارزیابی سلامت گیاهان و لکه های عفونت های باکتریایی یا قارچی بر روی درختان ضروری است.
بدین صورت که با اسکن یک محصول و با استفاده از هر دو نور مرئی و مادون قرمز نزدیک، دستگاه های بدون سرنشین میتوانند تشخیص دهند که کدام گیاهان مقادیر مختلفی از نور را منعکس میکنند و می توانند تغییرات در گیاهان را ردیابی کرده و سلامت آنها را نشان دهند.
یک پاسخ سریع میتواند کل یک باغ را نجات دهد!
علاوه بر این، به محض کشف یک بیماری، کشاورزان میتوانند اقدامات درمانی دقیقتر را اعمال و نظارت کنند.
در آینده چه خواهد شد؟
در سال های اخیر پهپادها به همه صنایع راه یافته اند. با بررسی های انجام شده می توان گفت انقلاب کشاورزی در راه است. در حقیقت پهپادها را می توان آینده دنیای کشت و برداشت محصولات دانست.