Drónaútsendarar eru í stakk búnir til að gera nákvæmni landbúnað enn nákvæmari eftir því sem drónatækni fleygir fram.
Drónar eru þegar komnir á bæi, að sögn alríkisflugmálastjórnarinnar. Sautján prósent allra skráðra dróna árið 2017 voru notaðir til landbúnaðar, sem gerir það að þriðja mesta notkun fyrir vélarnar á bak við fasteigna-/loftmyndatökur, 48 prósent, og iðnaðarskoðun, 28 prósent.
Sérhæfður landbúnaður er hluti af þeim nákvæmni landbúnaðarmarkaði fyrir dróna. Flugvirkjafyrirtæki eins og franska fyrirtækið Delair-Tech og bandaríska varnardrónaverktakafyrirtækið AeroVironment eru að markaðssetja samþætta skynjara landbúnaðardróna sína til sérræktaðra ræktunarframleiðenda og Norðvesturland er markmarkaður.
MicaSense, sem byggir á Seattle, sem selur fjölrófan drónaskynjara sem kallast RedEdge-M, hefur sótt ræktendafundi eins og samkomu ávaxtatrésræktenda sem fór fram í Kennewick, Washington. Á þeim fundi ræddi Gabriel Torres, forstjóri MicaSense, greiningar á uppskerustjórnun sem fyrirtækið er að vinna að.
„Við vinnum stöðugt með bændum og leiðtogum í iðnaði við að kanna hvernig myndefni geta haft áhrif á ákveðna stjórnunarhætti eða hjálpað til við að leysa hluta af huglægni í kringum ákvarðanatöku,“ sagði MicaSense framkvæmdastjóri Enterprise Solutions Manal Elarab. „Við erum staðráðin í að kanna stöðugt nýjar leiðir til að beita myndgreiningu í daglegum ákvörðunum á bænum.
Fræðimenn eru líka að rannsaka notkun dróna fyrir sérræktun. Fréttir um grænmetisræktendur í febrúar 2018 skrifaði um samstarf á milli Rochester Institute of Technology og Cornell háskóla til að þróa drónaforrit til að bera kennsl á skyndibaunir næmi fyrir hvítmyglu. Við Penn State University eru tveir vísindamenn - verkfræðingur og garðyrkjufræðingur - að vinna að drónaáætlun til að ákvarða einstaka blómstrandi og uppskeruálag í trjáávöxtum.
Allt frá hermönnum til sojabauna
Þróunartækni dróna fer frá einum geira til annars. Ag drone frá AeroVironment Elsti forveri Quantix var herdróni að nafni Pointer sem bandaríski herinn og landgönguliðið notaði fyrir 30 árum. Fyrirtækið varð stór birgir bandaríska varnarmálaráðuneytisins eftir 9. september og á meðan á Persaflóastríðinu stóð og hefur til þessa fimm dagskrárliði hjá DOD.
Þrátt fyrir að Quantix sé ætlað til landmælinga á plöntum frekar en fjandsamlegra, þá kom hugmyndin um lóðrétt flugtak og lendingu frá hernaðaráætlun. Dróni með föstum vængjum hleypur af stað úr lóðréttri stöðu, eins og geimferjan, en jafnast út eins og flugvél fyrir langa sóp af uppskerumyndum.
„Þetta er í raun það besta af báðum heimum,“ sagði Mark Dufau, framkvæmdastjóri viðskiptasölu hjá AeroVironment.
Tæknin heldur áfram að þróast og fyrirtæki eru að finna nýja eiginleika sem virka best fyrir nákvæman landbúnað. Ein af helstu fjarkönnunartækni, NDVI (normalized Difference Vegetation Index), kom frá gervihnattaforritum á sjöunda og áttunda áratugnum, sagði John Sulik sérfræðingur í fjarkönnun MicaSense.
„Það er margt sem þú getur gert,“ sagði Sulik. „Það er bara margt af eldri fjarkönnunaraðferðum sem eiga ekki við um þessa verðmætari ræktun. Þeir segja þér ekki eins mikla sögu og þú þarft að vita.“
RedEdge-M frá MicaSense er með fimm myndavélar sem mæla rauða, græna, bláa, nær-innrauða og rauða brún.
„Margvídd myndefni hefur sýnt sig að vera mjög innsæi tól þegar kemur að því að leita að streitu,“ sagði Elarab. „Vísitölur byggðar út frá fjöllita myndefninu hjálpa til við að skilja breytileikann á þínu sviði og leiðbeina þér þannig að staðsetningu streitu svo þú safnar dæmigerðum sýnum sem geta minnkað streituorsökina.
Nokkrir mismunandi drónaskynjarar eru á markaðnum fyrir ræktendur. Sentera, sem byggir á Minneapolis, tilkynnti þann 28. mars að það væri að selja AGX710 gimbalaðan skynjara sinn til notkunar í stinga og spila með DJI-vörumerki Matrice 200 Series iðnaðardrónum. Sentera forstjóri Eric Taipale sagði að samsvörunin geri það „ótrúlega einfalt fyrir viðskiptavini okkar að safna hagnýtum gögnum frá vettvangi.
"Viðskiptavinir okkar framleiða heilmikið af mismunandi vísitöluvörum og nota sjálfvirk greiningartæki í svo mörgum mismunandi forritum í landbúnaði, skógrækt og umhverfisvernd," sagði hann. Skynjari Sentera er pakkaður með árs aðgangi að hugbúnaðargreiningarvettvangi sem kallast FieldAgent sem skilar innsýn í ræktun skáta til að hjálpa til við að greina sjúkdóma, meindýr og annan þrýsting, bera kennsl á annmarka og meta næringarstöðu.“
Drónar ferðast líka lengri vegalengdir. Í Frakklandi er Delair DT18 ag dróni samþykktur til að fljúga út fyrir sjónlínu, eða BVLOS rekstur (Bandaríkjasambandið krefst undanþágu fyrir BVLOS flug). DT18 er hægt að stjórna með 3G þráðlausu símakerfi og þannig hægt að fljúga kílómetra í burtu án stjórnturns.
„Í einu flugi geturðu náð yfir 2,500 hektara þegar reglur leyfa þér að fljúga hátt,“ sagði Lenaic Grignard, vörustjóri landbúnaðar og skógræktar. „Við samstillum kerfið okkar þannig að framleiðni ræktunarmatsins er mjög mikil.
Nóg breitt til að horfa á
Drónar eru dýrir og nýtast aðallega til að leita að erfiðum svæðum. Hversu stór þarf þá bújörð að vera til að réttlæta kostnaðinn?
Óháð því komu bæði Grignard frá Delair og Dufau frá AeroVironment upp með sömu boltagarðstöluna: 1,000 hektara.
„Í Bandaríkjunum, þegar þú byrjar að hafa meira en 1,000 hektara, byrjar það að vera áhugavert,“ sagði Grignard. Dufau sagði að við þúsund hektara þröskuldinn „byrja ræktendur í Miðvesturríkjum virkilega að sjá gagnsemi í kerfinu.
En báðir voru fljótir að bæta því við að sérræktun er að mörgu leyti miklu öðruvísi en raðræktun og sýnir meiri arðsemi af fjárfestingu.
„Það kemur í raun niður á tekjum á hektara,“ sagði Dufau. „Þegar þú tekur þátt í samanburði á miðvesturlandaræktun og sérræktun, þá breytast þessar tölur verulega vegna þess hversu mikil fyrirhöfn og tekjur eru í húfi með sérræktun á móti maís og baunum. Þessi tala er umtalsvert minni eftir því sem þú kemur inn í sérræktunina.
Eitt dæmi, sagði hann, eru vínþrúguræktendur sem eru þekktir fyrir að senda dróna til síðasta, fljótlega athugunar á víngarði allt að fimm hektara.
„Það er ekki endilega „Hvað finnurðu?“,“ sagði Dufau. „Það er það sem þú finnur ekki sem veitir þér þá fullvissu um að þú sért að gera það sem þú getur til að stjórna því. … (Ekki) aðeins geta þeir komið auga á vandamál þarna úti heldur geta þeir líka sofið betur á nóttunni vitandi að það eru engin vandamál.“
Hærra uppskeruverðmæti er ein ástæða þess að drónafyrirtæki telja að sérhæfðir ræktendur séu líklegri til að kaupa inn í tæknina.
„Tiltökuhlutfallið er hægt í ræktun raða og ein af ástæðunum fyrir þessu er þegar þú horfir á kornverðið, þú hefur ekki fjárfestingargetu til að fara í þessa tegund af tækni,“ sagði Grignard.
Elarab, hjá MicaSense, sagði að sérræktendur virðast fljótari að laga sig að tækninni.
„Mikil ræktun hefur verið snemmbúin aðlögun tækninnar, eins og víngarða og ávaxtatré og þess háttar,“ sagði hún. „Það er líka mikill áhugi á annarri ræktun eins og kaffi og grænmeti.
„Margir hafa áhuga á nákvæmni ræktun og það er mismunandi hlutfall ættleiðingar innan ákveðinnar ræktunar. Markaðurinn eykst með hverju ári. Það eru margir að verða spenntari fyrir því að setja myndefni inn í stjórnunarákvarðanir sínar, svo sannarlega er mikil vöxtur í gangi.“
Frá gögnum til ákvörðunar
Nauðsynlegt er að gera drónagögn og myndir viðeigandi fyrir stjórnunarákvarðanir ræktenda.
„Skynjarar búa til gögn,“ sagði Sulik hjá MicaSense. „Það sem ræktendur þurfa eru upplýsingar. Svo, það sem iðnaðurinn þarfnast er tímabær leið til að minnka gögnin í raunhæfar upplýsingar sem eiga við. Það er það sem þarf að jafna út. Og við erum að vinna í því."
Grignard, frá Delair, kallar verkefnið „flöskuháls“ gagna.
„Hugmyndin með heildarlausninni er að fjarlægja hluta af flöskuhálsinum við gögnin á mismunandi þrepum verkflæðisins, frá öflun til gagnavinnslu – það er ekki byrði ræktunarráðgjafans eða ræktandans.
Eitt af greiningartækjunum býr til kort sem ræktendur geta vísað í.
„Við metum plöntuheilbrigði og plöntuþörf fyrir næringarefni og búum svo til kort,“ sagði hún. "Þetta kort er hægt að meta fyrir lyfseðilsskyld, til dæmis köfnunarefniskort." DT18Ag frá Delair hefur einnig getu til að telja plöntur eða greina eyður í gróðursetningu.
En Grignard bætti við að reiknirit eru ekki ein stærð sem hentar öllum og niðurstöður verða mismunandi eftir ræktun. Með jarðarberjaplöntum, til dæmis, virkar plöntutalningaralgrímið vel á fyrstu stigum, en seinna bilar reikniritið þegar plönturnar stækka og tjaldhiminn byrjar að samtengjast.
AeroVironment er að vinna að plöntutalningaralgrími fyrir trjáávexti, sem Dufau sagði í mars að það væri um það bil tveir til þrír mánuðir frá því að vera fáanlegt sem viðbót við núverandi kerfi.
Notkunartæki með breytilegum hraða eru önnur tækni sem þróast hratt í nákvæmni landbúnaði. Hugsanleg notkun fyrir drónagögn, sagði Dufau, er að gera gögnin flytjanleg frá drónanum yfir í breytilegt áburðar-, skordýraeitur og/eða sveppaeitur. Drónagögn um einstakar plöntur sameinuð við breytilegt skammtatæki sem myndi þýða að einstakar plöntur fá aðeins þau efni sem þær þurfa.
En hvert sem ný tækni leiðir, sagði Dufau að kort sem smíðuð eru með dróna muni bara verða nákvæmari í framtíðinni.
"Þú ert að fara frá blaða til blaða, grein til greinar, að lokum meta heilsu plantna þarna úti," sagði hann. „Þessar gerðir af nákvæmniskortum verða bara betri til lengri tíma litið. Og ég sé þessa tegund tækni bara knýja sum svæðin áfram, sérstaklega í sérræktun sem hefur í raun ekki verið innleidd.“
- Stephen Kloosterman, aðstoðarritstjóri VGN
Efsta mynd: AeroVironment Quantix með föstum vængjum er með lóðrétt flugtak og lendingareiginleika svipað og svifdróna.