پهپادها در کشاورزی: انقلاب هوشمند در مزارع

پهپادها یا  هواپیمای بدون سرنشین ، به عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای کشاورزی دقیق شناخته می‌شوند. این فناوری به کشاورزان امکان می‌دهد تا با جمع‌آوری داده‌های دقیق و اجرای عملیات هدفمند، بهره‌وری مزرعه خود را به شکل چشمگیری افزایش دهند.

کاربردهای کلیدی پهپادها: 

نقشه برداری و پایش محصولات: پهپادها مجهز به دوربین‌های پیشرفته (مانند دوربین‌های چندطیفی) هستند که می‌توانند از مزرعه تصویربرداری کنند. با تحلیل این تصاویر، نرم‌افزارهای هوشمند نقشه‌های دقیقی از سلامت محصول، وجود تنش آبی، کمبود مواد مغذی یا آلودگی به آفات ایجاد می‌کنند. این نقشه‌ها به کشاورز کمک می‌کنند تا مشکلات را قبل از گسترش آن‌ها شناسایی کند.

• سم‌پاشی و کوددهی دقیق: پهپادهای مخصوص سم‌پاشی می‌توانند با دقت بسیار بالا، سم یا کود را روی مناطق مشخصی از مزرعه بپاشند. این امر باعث کاهش قابل توجه مصرف مواد شیمیایی، کاهش هزینه‌ها و محافظت از محیط زیست می‌شود. همچنین، در مزارع ناهموار که دسترسی به آن‌ها با ماشین‌آلات دشوار است، پهپادها بهترین گزینه هستند.

• مدیریت آبیاری: پهپادها با تصویربرداری حرارتی می‌توانند دمای سطح گیاه را اندازه‌گیری کرده و مناطقی را که دچار تنش آبی هستند شناسایی کنند. این اطلاعات به کشاورز امکان می‌دهد تا سیستم آبیاری را به صورت هوشمند مدیریت کرده و از هدررفت آب جلوگیری کند.

• برآورد محصول: با تصویربرداری منظم و تحلیل رشد گیاهان، پهپادها می‌توانند به کشاورزان در پیش‌بینی میزان محصول در آینده کمک کنند.

استفاده از پهپادها، کشاورزان را قادر می‌سازد تا از یک رویکرد کلی به یک رویکرد دقیق و داده‌محور روی آورند و در نتیجه، مدیریت مزرعه را بهینه کرده و سودآوری خود را افزایش دهند. این فناوری به خصوص در بخش‌های کوچک و متوسط کشاورزی که امکان استفاده از ماشین‌آلات سنگین وجود ندارد، بسیار مؤثر است.

انواع پهپادهای مورد استفاده در کشاورزی

پهپادهای کشاورزی به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند:

۱. پهپادهای نقشه‌برداری و پایش (Mapping & Monitoring Drones): * این پهپادها معمولاً کوچک‌تر و سبک‌تر هستند و از دوربین‌های پیشرفته برای جمع‌آوری داده استفاده می‌کنند. * قابلیت‌ها: مجهز به دوربین‌های چندطیفی (Multispectral) برای تحلیل سلامت گیاه (با اندازه‌گیری شاخص NDVI)، دوربین‌های حرارتی (Thermal) برای تشخیص تنش آبی و دوربین‌های RGB برای تصویربرداری عمومی از مزرعه هستند. * مدل‌های محبوب: شرکت‌های بزرگی مانند DJI (با مدل‌هایی مانند Phantom 4 Multispectral) و SenseFly (با مدل eBee Ag) از تولیدکنندگان اصلی این نوع پهپادها هستند.

۲. پهپادهای سم‌پاشی و کوددهی (Spraying Drones): * این پهپادها بزرگ‌تر و قوی‌تر هستند، چرا که باید مخازن سنگین سم یا کود را حمل کنند. * قابلیت‌ها: مجهز به مخازن مایعات و نازل‌های مخصوص هستند که به صورت دقیق و با سرعت بالا سم‌پاشی را انجام می‌دهند. برخی مدل‌ها می‌توانند تا ۱۰ لیتر یا بیشتر مایعات را حمل کنند. * مدل‌های محبوب: شرکت DJI با سری Agras (مانند DJI Agras T30) و شرکت‌های دیگری مانند XAG در این زمینه پیشرو هستند. این مدل‌ها به دلیل قدرت مانور بالا و دقت در سم‌پاشی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

دارای پروانه Google

شیوه استفاده و فرآیند عملیاتی

استفاده از این پهپادها یک فرآیند چندمرحله‌ای است که شامل نرم‌افزار و سخت‌افزار می‌شود:

۱. برای نقشه‌برداری و پایش:

• برنامه‌ریزی پرواز: ابتدا کشاورز با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص (مانند DJI GS Pro یا Pix4Dfields) روی نقشه مزرعه، مسیر پرواز پهپاد را تعیین می‌کند. این نرم‌افزارها به صورت خودکار ارتفاع و مسیر بهینه را برای جمع‌آوری اطلاعات دقیق محاسبه می‌کنند.

• جمع‌آوری داده: پهپاد به صورت خودکار در مسیر تعیین‌شده پرواز کرده و از مزرعه عکس‌برداری می‌کند.

• تحلیل داده: تصاویر جمع‌آوری‌شده به نرم‌افزارهای تحلیلی منتقل می‌شوند. این نرم‌افزارها با پردازش تصاویر، نقشه‌هایی مانند نقشه سلامت گیاه (NDVI) یا نقشه تنش آبی را تولید می‌کنند. با بررسی این نقشه‌ها، کشاورز می‌تواند نقاط مشکل‌دار مزرعه را شناسایی کند.

۲. برای سم‌پاشی و کوددهی:

• برنامه‌ریزی دقیق: ابتدا با استفاده از پهپاد نقشه‌برداری یا یک نرم‌افزار مدیریت مزرعه، نقشه‌های نیاز به سم‌پاشی یا کوددهی (به عنوان مثال، در مناطقی که آفت شناسایی شده) تهیه می‌شود.

• تنظیمات پرواز: پهپاد سم‌پاشی با توجه به نقشه نیاز، برنامه‌ریزی می‌شود تا فقط روی مناطق هدف پرواز و سم‌پاشی کند. این کار باعث صرفه‌جویی در مواد شیمیایی می‌شود.

• عملیات سم‌پاشی: کشاورز مخزن پهپاد را با مایع مورد نظر پر کرده و پهپاد به صورت خودکار یا با کنترل دستی، عملیات سم‌پاشی را انجام می‌دهد. سیستم‌های هوشمند پهپاد، سرعت پرواز و میزان پاشش را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند که پوشش یکنواختی حاصل شود.

این فرآیندها نشان می‌دهند که پهپادها نه فقط ابزاری برای پرواز، بلکه بخشی از یک سیستم کامل کشاورزی دقیق هستند که با داده‌ها و تحلیل‌های هوشمند به کشاورزان کمک می‌کنند.