Tobulėjant bepiločių orlaivių technologijoms, bepiločių orlaivių skautai yra pasirengę dar labiau tikslesnį žemės ūkį.
Pasak Federalinės aviacijos administracijos, dronai jau atvyko į fermas. Septyniolika procentų visų 2017 m. komerciškai registruotų bepiločių orlaivių buvo naudojami žemės ūkyje, todėl tai yra trečias pagal dydį mašinų naudojimas po nekilnojamojo turto / aerofotografavimo (48 procentai) ir pramoninės apžiūros (28 procentai).
Specialusis žemės ūkis yra šios tikslaus žemės ūkio dronų rinkos dalis. Aeronautikos įmonės, tokios kaip Prancūzijoje įsikūrusi bendrovė „Delair-Tech“ ir amerikiečių gynybos dronų rangovas „AeroVironment“, parduoda savo integruotus jutiklius žemės ūkio dronus specialiems augalininkystės gamintojams, o šiaurės vakarai yra tikslinė rinka.
Sietle įsikūrusi „MicaSense“, parduodanti kelių spektrų drono jutiklį pavadinimu „RedEdge-M“, dalyvavo augintojų susitikimuose, tokiuose kaip vaismedžių augintojų susirinkimas, vykęs Kennewick mieste, Vašingtone. Tame susitikime „MicaSense“ generalinis direktorius Gabrielis Torresas aptarė pasėlių apkrovos valdymo analizę, kurią įmonė dirba.
„Nuolat bendradarbiaujame su ūkininkais ir pramonės lyderiais tirdami, kaip vaizdai gali turėti įtakos tam tikrai valdymo praktikai arba padėti išspręsti tam tikrą subjektyvumą priimant sprendimus“, – sakė „MicaSense“ įmonių sprendimų direktorius Manalas Elarabas. „Esame įsipareigoję nuolat ieškoti naujų būdų, kaip pritaikyti vaizdų analizę priimant kasdienius ūkio sprendimus.
Akademikai taip pat tiria dronų naudojimą specialioms kultūroms. Daržovių augintojų naujienos 2018 m. vasario mėn. rašė apie Ročesterio technologijos instituto ir Kornelio universiteto partnerystę, kuria siekiama sukurti drono programą, skirtą nustatyti pupelių jautrumą baltajam pelėsiui. Penn State universitete du mokslininkai – inžinierius ir sodininkas – dirba su dronų programa, kuria siekiama nustatyti individualų žiedų aprėptį ir pasėlių kiekį medžių vaisiuose.
Nuo kareivių iki sojų
Besivystančios dronų technologijos pereina iš vieno sektoriaus į kitą. Ankstyviausias „AeroVironment“ bepilotis orlaivis „Quantix“ buvo karinis dronas „Pointeris“, kurį JAV armija ir jūrų pėstininkų korpusas naudojo prieš 30 metų. Bendrovė tapo pagrindine JAV gynybos departamento tiekėja po rugsėjo 9 d. ir Persijos įlankos karo metu ir iki šiol turi penkias DOD programas.
Nors Quantix yra skirtas augalams, o ne priešiškiems augalams, tyrinėti, jo vertikalaus kilimo ir nusileidimo koncepcija kilo iš karinės programos. Fiksuotų sparnų dronas paleidžiamas iš vertikalios padėties, kaip ir erdvėlaivis, bet išsilygina kaip lėktuvas, kad būtų galima ilgai apkarpyti vaizdus.
„Tai tikrai geriausias iš abiejų pasaulių“, – sakė „AeroVironment“ komercinių pardavimų direktorius Markas Dufau.
Technologijos toliau tobulėja, o įmonės randa naujų funkcijų, kurios geriausiai tinka tiksliajam žemės ūkiui. Viena iš pagrindinių nuotolinio stebėjimo technologijų, normalizuotas augalijos indeksas (NDVI), buvo sukurtas iš palydovų programų septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose, sakė „MicaSense“ nuotolinio stebėjimo programų specialistas Johnas Sulikas.
„Jūs galite padaryti daug“, - sakė Sulikas. „Tiesiog daugelis senesnių nuotolinio stebėjimo metodų nėra svarbūs šiems didesnės vertės pasėliams. Jie nepasakoja jums tiek istorijos, kiek jums reikia žinoti.
„MicaSense“ „RedEdge-M“ turi penkias kameras, kurios matuoja raudoną, žalią, mėlyną, beveik infraraudonųjų spindulių ir raudoną kraštą.
„Daugiaspektriniai vaizdai pasirodė esąs labai įžvalgus įrankis, kai reikia ieškoti streso jūsų lauke“, - sakė Elarabas. „Indeksai, sukurti iš daugiaspektrinių vaizdų, padeda suprasti jūsų lauko kintamumą ir taip nukreipia jus į streso vietas, kad galėtumėte surinkti reprezentatyvius pavyzdžius, kurie gali susiaurinti streso priežastį.
Augintojams parduodami keli skirtingi daugiaspektriniai dronų jutikliai. Mineapolyje įsikūrusi „Sentera“ kovo 28 d. paskelbė parduodanti savo AGX710 su kardaniniu jutiklį, skirtą naudoti su DJI prekės ženklo Matrice 200 serijos pramoniniais dronais. „Sentera“ generalinis direktorius Ericas Taipale sakė, kad dėl rungtynių „mūsų klientams neįtikėtinai paprasta rinkti naudingus duomenis iš lauko“.
„Mūsų klientai gamina dešimtis skirtingų indeksų produktų ir naudoja automatizuotus analizės įrankius įvairiose žemės ūkio, miškininkystės ir aplinkos apsaugos srityse“, – sakė jis. „Sentera“ jutiklis yra supakuotas su vienerių metų prieiga prie programinės įrangos analizės platformos „FieldAgent“, kuri pateikia pasėlių žvalgymo įžvalgas, padedančias aptikti ligas, kenkėjus ir kitą spaudimą, nustatyti trūkumus ir įvertinti mitybos būklę.
Bepiločiai skraidina ir didesnius atstumus. Prancūzijoje Delair DT18 ag dronas yra patvirtintas skraidyti už regėjimo linijos arba BVLOS (JAV FFA reikalauja atsisakymo skraidant BVLOS). DT18 gali būti valdomas 3G belaidžio telefono tinklu, todėl juo galima nuskristi mylių be valdymo bokšto.
„Vieno skrydžio metu galite įveikti daugiau nei 2,500 akrų, kai taisyklės leidžia skristi aukštai“, – sakė žemės ūkio ir miškininkystės produktų vadovas Lenaic Grignard. „Sinchronizuojame savo sistemą, kad pasėlių vertinimo produktyvumas būtų labai aukštas.
Pakankamai platus žiūrėti
Dronai yra brangūs ir dažniausiai naudingi sunkiai pasiekiamose vietose. Taigi, kokio dydžio turi būti ūkis, kad būtų pagrįstos išlaidos?
Nepriklausomai, tiek Delair's Grignard, tiek AeroVironment Dufau sugalvojo tą pačią figūrą: 1,000 akrų.
„JAV, kai pradedi turėti daugiau nei 1,000 akrų, tai pradeda būti įdomu“, – sakė Grignardas. Dufau sakė, kad prie tūkstančio akrų slenksčio „augintojai Vidurio Vakaruose tikrai pradeda matyti sistemos naudingumą“.
Tačiau abu suskubo pridurti, kad daugeliu atžvilgių specialūs augalai gerokai skiriasi nuo eilučių ir jų investicijų grąža yra didesnė.
„Tai tikrai priklauso nuo pajamų už akrą“, - sakė Dufau. „Kai įsitraukiate į Vidurio Vakarų eilučių pasėlių ir specialiųjų kultūrų palyginimą, šie skaičiai labai pasikeičia dėl pastangų ir pajamų, kurioms gresia specialūs augalai, palyginti su kukurūzais ir pupelėmis. Šis skaičius yra žymiai mažesnis, kai patenkate į specialius augalus.
Vienas iš pavyzdžių, anot jo, yra vynuogių augintojai, kurie, kaip žinoma, naudoja bepiločius orlaivius paskutiniam ir greitam penkių akrų vynuogyno patikrinimui.
„Tai nebūtinai: „Ką tu randi?“ – pasakė Dufau. „Tai, ko nerandate, suteikia jums tokio lygio užtikrinimo, kad darote viską, ką galite, kad tai sutvarkytumėte. … (Ne) jie gali pastebėti problemas, bet ir geriau miegoti naktimis, žinodami, kad problemų nėra.
Didesnė derliaus vertė yra viena iš priežasčių, kodėl dronų kompanijos mano, kad specializuotų augalų augintojai labiau perka šią technologiją.
„Eilinių kultūrų pritaikymo lygis yra lėtas, o viena iš to priežasčių yra ta, kad žiūrint į kukurūzų kainą, jūs neturite pakankamai investicinių galimybių, kad galėtumėte naudoti tokią technologiją“, – sakė Grignardas.
Elarabas iš MicaSense teigė, kad specialūs augintojai greičiau prisitaiko prie technologijos.
„Didelės vertės augalai buvo ankstyvieji technologijos pritaikytojai, pavyzdžiui, vynuogynai, vaismedžiai ir panašiai“, - sakė ji. „Taip pat didelis susidomėjimas kitomis kultūromis, tokiomis kaip kava ir daržovės.
„Daugelis žmonių domisi tiksliuoju šlifavimu, o tam tikrose kultūrose yra įvairių pritaikymo tempų. Rinka kasmet didėja. Daug žmonių vis labiau džiaugiasi įtraukdami vaizdus į savo valdymo sprendimus, todėl tikrai vyksta didelis augimas.
Nuo duomenų iki sprendimo
Labai svarbu, kad dronų duomenys ir vaizdai būtų susiję su augintojų valdymo sprendimais.
"Jutikliai sukuria duomenis", - sakė "MicaSense" Sulikas. „Tai, ko augintojams reikia, yra informacija. Taigi pramonei reikia būdo laiku paversti duomenis tinkama informacija. Štai ką reikia išlyginti. Ir mes ties tuo dirbame“.
Grignardas iš Delaro šią užduotį vadina duomenų „butelio kakleliu“.
„Viso sprendimo idėja yra pašalinti kai kurias kliūtis, susijusias su duomenimis įvairiuose darbo eigos etapuose, nuo gavimo iki duomenų apdorojimo – tai nėra pasėlių konsultanto ar augintojo našta.
Vienas iš analizės įrankių sukuria žemėlapį, kuriuo augintojai galės naudotis.
„Įvertiname augalų sveikatą ir augalų poreikius maistinėms medžiagoms, o tada sukuriame žemėlapį“, – sakė ji. "Šis žemėlapis gali būti vertinamas kaip receptinis, pavyzdžiui, azoto žemėlapis." Delair DT18Ag taip pat turi galimybę skaičiuoti augalus arba nustatyti sodinimo spragas.
Tačiau Grignardas pridūrė, kad algoritmai nėra visiems tinkantys ir rezultatai skirsis priklausomai nuo pasėlių. Pavyzdžiui, naudojant braškių augalus, augalų skaičiavimo algoritmas gerai veikia ankstyvosiose stadijose, tačiau vėliau algoritmas sugenda, kai augalai auga, o stogeliai pradeda susijungti.
„AeroVironment“ kuria augalų skaičiavimo algoritmą, skirtą vaismedžių pasėliams. Dufau sakė, kad kovo mėn. liko maždaug du ar trys mėnesiai, kol jis bus prieinamas kaip priedas prie dabartinės sistemos.
Kintamos normos aplikatoriai yra dar viena technologija, greitai besivystanti tiksliajame žemės ūkyje. Dufau teigė, kad galimas drono duomenų panaudojimas yra perkelti duomenis iš drono į kintamos normos trąšų, pesticidų ir (arba) fungicidų aplikatorių. Drono duomenys apie atskirus augalus, sujungtus su kintamos normos aplikatoriumi, o tai reikštų, kad atskiri augalai gauna tik jiems reikalingas chemines medžiagas.
Tačiau visur, kur veda naujos technologijos, Dufau teigė, kad bepiločių orlaivių sukurti žemėlapiai ateityje tik taps tikslesni.
„Jūs einate nuo lapo prie lapo, nuo šakos prie šakos, galiausiai įvertinate augalų sveikatą ten“, – sakė jis. „Tokie tikslūs žemėlapiai ilgainiui tik gerės. Ir aš matau, kad tokios technologijos tiesiog skatina kai kurias sritis, ypač specialiose kultūrose, kurios iš tikrųjų nebuvo įdiegtos.
- Stephenas Kloostermanas, VGN redaktoriaus padėjėjas
Viršutinė nuotrauka: fiksuoto sparno AeroVironment Quantix turi vertikalaus kilimo ir tūpimo funkciją, panašią į skraidančio drono.