فناوری پهپاد در کشاورزی
استفاده از پهپادها در هر بخشهای مختلف علمی و صنعتی به سرعت در حال رشد است، اما استفاده از آنها در صنعت کشاورزی رونق یافته است. اطلاعات جمعآوریشده توسط پهپاد در مزارع اغلب برای اطلاعرسانی بهتر تصمیمگیریهای زراعی استفاده میشود و بخشی از سیستمی است که عموماً به آن «کشاورزی دقیق» میگویند.
در بسیاری از مناطق جهان، استفاده از پهپاد به بخش مهمی از عملیات کشاورزی دقیق در مقیاس بزرگ تبدیل شده است. دادههای جمعآوریشده توسط پهپاد از مزارع، به کشاورزان کمک میکند تا کاشت و رسیدگیهای خود را برای دستیابی به بهترین عملکرد ممکن برنامهریزی کنند. برخی گزارشها نشان میدهند که استفاده از سیستمهای کشاورزی دقیق میتواند عملکرد را حتی در پیشرفتهترین مزارع نیز تا 5 درصد افزایش دهد، که افزایش قابل توجهی در صنعتی با حاشیه سود معمولاً کم است.
نظارت بر سلامت گیاهان
یکی از کاربردهای تصویربرداری پهپادها که خیلی زود با موفقیت در سطح وسیعی گسترش یافته است، نظارت بر سلامت گیاهان است. پهپادهای مجهز به تجهیزات تصویربرداری NDVI از اطلاعات رنگی دقیق برای نشان دادن سلامت گیاه استفاده میکنند. این به کشاورزان اجازه میدهد تا محصولات را در حین رشد زیر نظر داشته باشند و بتوانند به سرعت برای نجات گیاهان با هر گونه مشکلی برخورد کنند. این تصویر به سادگی نحوه عملکرد شاخص گیاهی تفاوت عادی یا NDVI را نشان میدهد.
تصویر NDVI
پهپادهایی که از دوربینهای معمولی استفاده میکنند نیز برای نظارت بر سلامت محصول استفاده میشوند. بسیاری از کشاورزان در حال حاضر از تصاویر ماهوارهای برای نظارت بر رشد، تراکم و رنگبندی محصول استفاده میکنند، هرچند دسترسی به دادههای ماهوارهای پرهزینه نیست، در بسیاری از موارد به اندازه تصویربرداری با پهپاد مؤثر نیست. از آنجایی که پهپادها نزدیک به مزارع پرواز میکنند، پوشش ابر و شرایط نوری ضعیف کمتر از زمانی که از تصویربرداری ماهوارهای استفاده میشود اهمیت دارد. تصویربرداری ماهوارهای ممکن است دقت متر را ارائه دهد، اما تصویربرداری پهپاد میتواند تصویری با دقت سانتیمتر تولید کند. این بدان معنی است که پس از کاشت، میتوان مناطقی را که دارای شکاف پایه هستند، لکه بینی و در صورت نیاز مجدداً کاشت و مشکلات بیماری یا آفات را نیز بلافاصله شناسایی و درمان کرد.
نظارت بر شرایط مزرعه
پهپاد همچنین برای نظارت بر سلامت خاک و شرایط مزرعه مورد استفاده قرار میگیرد. پهپادها میتوانند نقشهبرداری دقیق از زمین از جمله اطلاعات ارتفاع را ارائه دهند که به کشاورزان اجازه میدهد هر گونه ناهمگونی را در زمین زراعی پیدا کنند. داشتن اطلاعات در مورد ارتفاع مزرعه در تعیین الگوهای زهکشی و نقاط مرطوب/خشک که امکان تکنیکهای آبیاری کارآمدتر را فراهم میکند مفید است. برخی از ارائه دهندگان خدمات پهپادهای کشاورزی نیز نظارت بر سطح نیتروژن در خاک را با استفاده از حسگرهای پیشرفته ارائه میدهند. این امکان استفاده دقیق از کودها، از بین بردن لکههای ضعیف در رشد و بهبود سلامت خاک را برای سالهای آینده فراهم میکند.
کاشت و بذرپاشی
یکی از کاربردهای جدیدتر و کمتر گسترده پهپادها در کشاورزی، کاشت بذر است. کاشت پهپادهای خودکار در حال حاضر بیشتر در صنایع جنگلداری استفاده میشود، اما پتانسیل استفاده گستردهتر را دارد. کاشت با پهپاد به این معنی است که میتوان مناطق بسیار سخت را بدون به خطر انداختن کارگران دوباره کاشت. امروزه در کشورهای چین، ویتنام و تایلند از پهپاد برای شالیکاری برنج استفاده میشود.
محلولپاشی
در حال حاضر استفاده از پهپادها برای نگهداری و درمان محصولات گسترده شده است. سمپاشهای پهپاد میتوانند در مناطقی مانند مزارع چای شیبدار در ارتفاعات بسیار سخت حرکت کنند. سمپاشهای پهپادی کارگران را از حرکت در مزارع با سمپاشهای کولهپشتی که میتواند برای سلامتی آنها خطرناک باشد نجات دهد. پهپادهای سمپاش اسپری بسیار خوبی انجام میدهند که میتواند کارایی را به حداکثر رسانده و در هزینه مواد شیمیایی مصرفی صرفهجویی کنند.
امنیت
نظارت امنیتی با پهپاد، خود یک صنعت در حال رشد و جدا از کشاورزی است که برای مدیریت کشاورزی بسیار مفید است. استفاده از پهپاد برای نظارت بر مناطق دوردست یک مزرعه بدون نیاز به رسیدن به آنجا باعث صرفهجویی در زمان با ارزش میشود و امکان نظارت مکرر بر مناطق صعبالعبور را فراهم میکند. دوربینهای پهپاد میتوانند یک نمای کلی از عملیات داخل مزرعه در طول روز ارائه دهند تا اطمینان حاصل شود که امور به خوبی اجرا میشود و تجهیزات مورد استفاده یا نیروی انسانی کار خود را به خوبی انجام دادهاند. پهپادهای امنیتی را میتوان برای نظارت بر حصارها و محیطهای محصولات با ارزش بهجای به کارگیری پرسنل امنیتی بیشتر، مستقر کرد. همچنین دوربینهای پهپاد در امور نوآورانهای برای محافظت از حیوانات مزرعه با شناسایی حیوانات مفقود شده از گله یا مجروح در مناطق دور چراگاه استفاده میشوند. نظارت بر مناطق دورافتاده که قبلاً ساعتها پیادهروی طاقتفرسا داشت، اکنون در چند دقیقه انجام میشود.
گردهافشانی با پهپاد
برخی از کاربردهای جدیدتر برای استفاده از پهپادها در کشاورزی هنوز در حال آزمایش و توسعه هستند. یکی از محبوبترین استفادهها، فناوری گرده افشانی با پهپاد است. محققان در هلند و ژاپن در حال ساخت پهپادهای کوچکی هستند که قادر به گردهافشانی گیاهان بدون آسیب رساندن به آنها هستند. گام بعدی ایجاد پهپادهای گرده افشان مستقل است که بدون دستور مداوم از اپراتورها کار و بر سلامت محصول نظارت کنند.
هوش مصنوعی هواپیمای بدون سرنشین
یکی دیگر از فناوریهای در حال توسعه یادگیری ماشینی در پهپاد است. بهبود هوش مصنوعی (AI) در پهپادها مهم است تا بتوان آنها را برای کشاورزان کوچکتر کشورهای در حال توسعه کاربردی کرد. فنآوریهای کنونی پهپاد در نظارت بر محصولاتی مانند ذرت که در مزارع بزرگ کاشته میشوند، مؤثرتر هستند. برنامههای نظارت با پهپاد موجود، در تشخیص مناطقی با افزایش تنوع محصول، محصولات کمتر شناخته شده و غلاتی که در طول مراحل رشدشان شبیه به هم هستند و بنابراین در نظارت بر رشد و سلامت محصول کمتر مؤثر هستند، مشکل دارند. کار تحقیق و توسعه بیشتری لازم است تا بتوان سیستمهای هوش مصنوعی را برای تشخیص محصولات کمتر رایج و الگوهای کاشت متنوعتر آموزش داد.
مدیریت آبیاری
از آنجایی که تغییرات آب و هوایی به طور فزایندهای بر شرایط خشکسالی تأثیر میگذارد، ایجاد راه حلهای آبیاری کارآمدتر حیاتی است. با استفاده از سنجش امواج مایکروویو، پهپادها میتوانند اطلاعات بسیار دقیقی از سلامت خاک از جمله سطوح رطوبت را بدون اینکه گیاهان مانع شوند، ثبت کنند. این بدان معنی است که برای حفظ منابع، آب را میتوان در یک مزرعه به کارآمدترین روش توزیع کرد.
نتیجه
پهپادها قبلاً صنعت کشاورزی را به شدت تغییر دادهاند و در سالهای آینده به رشد خود ادامه خواهند داد. در حالی که استفاده از پهپاد برای کشاورزان کوچک مفیدتر میشود، و راههایی برای تبدیل آنها به فهرست تجهیزات هر کشاورز، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، وجود دارد. مقررات مربوط به استفاده از پهپادها باید در بسیاری از کشورها ایجاد و بازنگری شود و تحقیقات بیشتری در مورد اثربخشی آنها در برخی وظایف مانند کاربرد آفتکشها و سمپاشی انجام شود. راههای زیادی وجود دارد که پهپادها بتوانند برای کشاورزان مفید باشند. با این حال مهم است که هر کشاورز، قبل از سرمایهگذاری در تجهیزات گران قیمت، محدودیتها و عملکرد آنها را درک کند.
