کاربرد پهپادها در کشاورزی در سراسر جهان

پهپادها به طور فزاینده‌ای در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استفاده از پهپادها تقریباً در هر بخش از اقتصاد به سرعت در حال رشد است، اما در کشاورزی شاهد رونق بیشتری هستیم.

طبق گزارش شرکت تحقیقاتی آمریکایی Ocean Report، بازار جهانی پهپادهای کشاورزی در سال ۲۰۲۲ ارزشی معادل ۱۳.۵۹ میلیارد دلار داشته و تا سال ۲۰۳۰ با نرخ رشد متوسط سالانه ۲۴.۳ درصد به ۶۴.۵ میلیارد دلار خواهد رسید.

اطلاعات جمع‌آوری‌شده توسط پهپادها می‌تواند برای تصمیم‌گیری‌های بهتر در سیستم‌های کشاورزی دقیق مورد استفاده قرار گیرد.

در سپتامبر ۲۰۲۳، یک رژیم قانونی آزمایشی ویژه در مناطق روسیه اجرا خواهد شد که امکان استفاده از پهپادها را در فعالیت‌های مختلف کشاورزی فراهم می‌کند. این نشان می‌دهد که امکانات کاربردی پهپادها دائماً در حال گسترش است.

نظارت بر محصولات کشاورزی

پهپادها با ایجاد نقشه‌های رنگی از سطوح مزارع و باغ‌ها، به نظارت بر سلامت محصولات کشاورزی کمک می‌کنند. برای انجام این کار، آنها از شاخصی به نام NDVI (شاخص پوشش گیاهی نرمال شده) استفاده می‌کنند - یک شاخص پوشش گیاهی نسبی استاندارد که میزان گیاهانی را که قادر به فتوسنتز هستند، منعکس می‌کند. نقشه‌های رنگی به کشاورزان این امکان را می‌دهد که محصولات کشاورزی را در حین رشد رصد کنند و به سرعت مناطق مشکل‌دار را در مزارع خود شناسایی کنند.

پهپادها همچنین از دوربین‌ها برای نظارت بر سلامت محصولات کشاورزی استفاده می‌کنند. داده‌هایی که آنها ارسال می‌کنند اغلب دقیق‌تر از داده‌های ماهواره‌ای است زیرا پهپادهای پرواز در ارتفاع پایین مجبور نیستند با تداخل ابرها یا نور کم دست و پنجه نرم کنند.

علاوه بر این، دسترسی به داده‌های ماهواره‌ای عموماً هنوز گران است. در روسیه، اکنون چندین شرکت وجود دارند که پلتفرم‌های اختصاصی ارائه می‌دهند که داده‌های پهپادها را ترکیب کرده و نقشه‌های میدانی ایجاد می‌کنند که شاخص‌های مختلف را منعکس می‌کنند.

پهپادها می‌توانند نقشه‌برداری، بازرسی و نظارت بر محصولات کشاورزی، سم‌پاشی آفت‌کش‌ها، نظارت بر آبیاری و...

پایش زمینی

پهپادها برای نظارت بر شرایط خاک و مزرعه استفاده می‌شوند. آن‌ها سطح مزرعه را نقشه‌برداری می‌کنند و به کشاورزان این امکان را می‌دهند که هرگونه بی‌نظمی را تشخیص دهند، سیستم‌های زهکشی و نقاط خشک را نقشه‌برداری کنند تا بتوانند سیستم‌های آبیاری را با کارایی بیشتری برنامه‌ریزی و استفاده کنند.

آنها همچنین به تجزیه و تحلیل شوری خاک و میزان عناصر موجود در آن، از جمله نیتروژن، پتاسیم و فسفر، کمک می‌کنند. این امر به کشاورزان اجازه می‌دهد تا محصولات را با دقت بیشتری برنامه‌ریزی کنند، میزان برداشت را پیش‌بینی کنند و کود را تخصیص دهند.

شرکت MapWire/US اکنون نرم‌افزار تخصصی برای پهپادها ارائه می‌دهد که می‌توانند نقشه‌های میدانی با وضوح بالا ایجاد کنند و همچنین با استفاده از مجموعه‌ای از ابزارهای اندازه‌گیری، وضعیت خاک و سایر شاخص‌ها را ارزیابی کنند.

برداشت

پهپادهای مدرن نیز در کاشت بذر شروع به استفاده کرده‌اند. در حال حاضر، بذرکارهای پهپادی خودکار عمدتاً در صنعت جنگلداری استفاده می‌شوند. استفاده از آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و امکان کاشت درختان در مناطق صعب‌العبور را فراهم می‌کند.

تیمی متشکل از دو اپراتور و ده پهپاد می‌توانند روزانه تا ۴۰۰۰۰۰ درخت بکارند. چنین پهپادهایی توسط شرکت بریتانیایی Biocarbon Engineering توسعه داده شده‌اند.

در چواشستان/روسیه، استفاده از پهپادها برای کاشت سیب‌زمینی آغاز شده است. در منطقه سامارا/روسیه، از پهپادها برای کاشت خردل و شبدر در مزارع نیز استفاده شده است. یک پهپاد معمولی می‌تواند تا 20 کیلوگرم بذر حمل کند.

سمپاشی و گرده افشانی گیاهان

پهپادها می‌توانند با سرعت بالا، حتی در مناطق صعب‌العبور، بر فراز مزارع عمل کنند. به عنوان مثال، می‌توان از آنها برای پاشش مواد شیمیایی روی مزارع چای واقع در ارتفاعات بالا استفاده کرد. به طور خاص، پهپادهای مجهز به نازل‌های پاشش با دقت بالا می‌توانند مناطق خاصی را هدف قرار دهند تا کارایی را به حداکثر رسانده و در مصرف مواد شیمیایی صرفه‌جویی کنند.

به طور معمول، پهپاد هوشمند شرکت Precision AI/Canada با دوربین با وضوح بالا قادر است با دقت ۹۶٪ آفت‌کش‌ها را در مناطق مورد نیاز شناسایی و سم‌پاشی کند.

شرکت چینی DJI مجموعه‌ای از پهپادهای تخصصی Agras را ارائه می‌دهد که مجهز به رادار هستند و امکان پاشش مواد شیمیایی روی محصولات کشاورزی در مساحتی حدود ۴۰ هکتار در روز را فراهم می‌کنند.

از پهپادها می‌توان برای گرده افشانی محصولات کشاورزی نیز استفاده کرد. شرکت آمریکایی Dropcopter چنین راهکاری را ارائه می‌دهد. وقتی گیاهان شکوفه می‌دهند، پهپادهای Dropcopter می‌توانند طوری برنامه‌ریزی شوند که بین ردیف‌های خاصی از گیاهان پرواز کنند تا گرده‌ها را جمع‌آوری کنند و سپس این گرده‌ها را در مناطقی که مورد نیاز است توزیع کنند.

گرده افشانی با پهپاد در ایالات متحده با موفقیت روی تعدادی از محصولات کشاورزی از جمله بادام، سیب، گیلاس و گلابی آزمایش شده است. طی سه سال، عملکرد محصولات کشاورزی 25 تا 50 درصد افزایش یافته است.

کنترل آفات

پهپادها نه تنها قادر به پخش مواد شیمیایی هستند، بلکه می‌توانند به طور فعال آفات را در مزارع کنترل کنند. به عنوان مثال، محققان دانشگاه واگنینگن/هلند سیستم دوربین مادون قرمز PATS را معرفی کرده‌اند که می‌تواند پروانه‌ها را از سایر حشرات پرنده بر اساس فرکانس و اندازه بال زدن آنها تشخیص دهد. سپس پهپادها به هوا می‌روند و حشرات را می‌کشند.

پهپادها می‌توانند کشاورزی هوشمند را متحول کنند.

نظارت امنیتی

استفاده از پهپادها به شما این امکان را می‌دهد که گوشه و کنار مزارع خود را ببینید و تمام فعالیت‌های روی زمین را زیر نظر داشته باشید. پهپادهای امنیتی می‌توانند برای نظارت بر محصولات ارزشمند مورد استفاده قرار گیرند و به محافظت از آنها در برابر حیات وحش و سایر تهدیدات کمک کنند. علاوه بر این، فرآیند نظارت به جای ساعت‌ها، فقط چند دقیقه طول می‌کشد.

شرکت DMM Agri Innovation/Japan با استان نیگاتا همکاری کرده است تا استفاده از یک سیستم پهپاد مجهز به دوربین‌های مادون قرمز و سیستم‌های هوش مصنوعی را آغاز کند و به کشاورزان محلی اجازه دهد تا از زمین‌های کشاورزی خود در برابر حملات گرازهای وحشی محافظت کنند.

پهپادها می‌توانند حرکات حیوانات را حتی در تاریکی ردیابی کرده و فعالیت‌های آنها را نقشه‌برداری کنند. این داده‌ها به کشاورزان کمک می‌کند تا حصارها را بسازند و حیوانات را به طور مؤثرتری به دام بیندازند.

در همین حال، شرکت چینی DJI پهپادهای Mavic 3 Enterprise و Mavic 3 Thermal را با قابلیت تصویربرداری حرارتی ارائه می‌دهد که می‌توانند برای ردیابی حیات وحش در مزارع و شناسایی آتش‌سوزی‌ها مورد استفاده قرار گیرند. پهپادهای Mavic 3E دارای دوربین زاویه باز ۲۰ مگاپیکسلی هستند، در حالی که Mavic 3T دارای دوربین زاویه باز ۴۸ مگاپیکسلی است و برد کنترل مؤثر آن تا ۱۵ کیلومتر است.

پهپادهایی که از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند

بسیاری از شرکت‌ها تحقیقات در مورد کاربرد فناوری هوش مصنوعی (AI) در عملیات پهپادهای مورد استفاده در کشاورزی را آغاز کرده‌اند. در میان آنها، استارتاپ هلندی MultiRotorResearch در حال تحقیق در مورد پهپادی است که به لطف سیستم هوش مصنوعی می‌تواند مسیر خود را پیدا کند.

نرم‌افزار هوشمند قادر خواهد بود مسیرهای بهینه برای پرواز پهپاد را تنها با سه مختصات GPS روی نقشه و ارتفاع مورد نظر محاسبه کند.

در آینده، پهپادها همچنین قادر خواهند بود به طور خودکار از موانع موجود در مسیر خود اجتناب کنند، که می‌تواند به آنها اجازه دهد تا برای نقشه‌برداری از زمین‌های کشاورزی و بازرسی از سازه‌های پیچیده کشاورزی مورد استفاده قرار گیرند.

(طبق گزارش ReportOcean)

منبع