Tarımda Drone Uygulaması

Dünya nüfusunun her geçen gün artması ve 2050 yılına kadar 9 milyar kişiye ulaşacak olmasıyla birlikte tarımsal tüketimin de artması öngörülüyor. Büyüyen nüfusta ve değişen iklimde tarım sektörü en umut verici sektördür ve günümüzde temel sorunlardan biri üretim için işgücü bulunamamasıdır.

Diğer problemler veya zorluklar; extrem hava olayları, yetersiz miktarda ve verimsiz gübre uygulaması, böcekler, hastalıklar, kimyasal uygulama (mantar ilacı, böcek ilacı, böcek ilacı vb.).

Tarımda drone gibi ileri teknolojilerin kullanılması, birkaç büyük veya küçük zorlukla yüzleşme potansiyeli sunmaktadır. Drone’nun tarımdaki başlıca uygulamaları sulama, mahsul izleme, toprak ve tarla analizi ve kuş kontrolüdür.

Giriş

Dünya nüfusu her geçen gün artmakta ve 2050 yılına kadar 9 milyar kişiye ulaşacağı öngörülmektedir, bu nedenle uzmanlar aynı zaman diliminde tarımsal tüketimin de artmasını beklemektedir. Bu daha büyük, daha kentsel ve daha zengin nüfusu beslemek için, gıda üretiminin yüzde 70 oranında artması gerekiyor. Yıllık tahıl üretiminin bugün 2,1 milyardan yaklaşık 3 milyar tona çıkması gerekecek ve yıllık et üretiminin 470 milyon tona ulaşmak için 200 milyon tonun üzerinde artması gerekecek.

Tarım sektörü, iklime veya hava durumuna, toprağın durumuna, sulama suyu kalitesine ve miktarına ve bunların uygulama oranına bağlı olması nedeniyle en umut verici ve zorlu sektördür.

Bu rapor, tarımsal üretimde ileri teknolojilerin benimsenmesi ile gıda üretiminde gerekli artışın sağlanabileceğini savunuyor. Tarımda drone gibi ileri teknolojilerin kullanılması, birkaç büyük veya küçük zorlukla yüzleşme potansiyeli sunmaktadır. Drone’nun tarımdaki başlıca uygulamaları sulama, mahsul izleme, toprak ve tarla analizi ve kuş kontrolüdür.

Drone veya İHA (İnsansız Hava Aracı), bir otomatik pilot ve GPS yardımıyla önceden ayarlanmış bir rotayı uçurabilen bir uçan cihazdır. Cihaz ayrıca normal radyo kontrollerine sahiptir. Bir arıza veya tehlikeli durumda manuel olarak pilotluk yapılabilir. Bazen İHA terimi, yer istasyonları ve video sistemleri de dahil olmak üzere tüm sistemi ifade etmek için kullanılır. Ancak bu terim en çok hem sabit hem de döner kanatlı model uçaklar ve helikopterler için kullanılır.

Avantajları

İnsansız Hava Aracı daha az stresli, daha güvenli bir ortam sunar ve araç izin verdiği sürece daha uzun saatler uçabilirler (uçakta insan yorgunluğu olmaz). Uzun vadede kalifiye pilotun uçurmasına gerek yoktur. Örneğin insansız Hava Aracı Vehiclecan 30 saate kadar havada kalır, tekrar eden görevleri yerine getirir. Bölgenin hassas, tekrarlayan tarama taramasını gerçekleştirir. Gece gündüz tamamen karanlıkta veya sis altında Bilgisayar kontrolü İnsansız Hava Aracı jeolojik araştırmayı, bölgenin görsel veya termal görüntülemesini yapar. Cep telefonu veya radyo kapsama alanında drone pilotları veya operatörler, herhangi bir operasyonel aksama süresi olmaksızın drone’nun kontrollerini kolayca yerine getirebilirler.

Temel Prensip – Drone nasıl çalışır?

Bir drone veya quadcopter’in sabit ve dikey olarak yönlendirilmiş en az 4 pervanesi vardır . Her pervane, tam bir hareket yelpazesine izin veren değişken ve bağımsız bir hıza sahiptir. Bir dronun temel bileşenleri aşağıdaki gibidir:

Şasi: tüm bileşenlerin sabitlendiği drone iskeletidir. Uzunluk değiştirilebilir; daha uzun pervaneler daha düşük bir devirde daha fazla kaldırma sağlayabilir ancak hızlanma / yavaşlama daha uzun sürer. Daha kısa pervaneler hızı daha hızlı değiştirebilir ve bu nedenle daha manevra kabiliyetine sahiptir. Ancak daha uzun bıçaklarla aynı gücü elde etmek için daha yüksek bir dönüş hızı gerektirirler. Bu, aşırı motor gerilmesine neden olur ve dolayısıyla motorun ömrünü kısaltır.

Motorlar: Pervane başına 1, drone motoru, motora yüksüz olarak 1 voltluk bir voltaj verildiğinde elde edebileceği dakika başına devir sayısına eşit olan “kV” birimleri cinsinden derecelendirilir. Daha hızlı bir motor dönüşü daha fazla uçuş gücü sağlar, ancak bataryadan daha fazla güç gerektirir ve bu da uçuş süresinin azalmasına neden olur.

Elektronik Hız Kontrol Cihazı (ESC): Doğru dönüş hızını ve yönünü üretmek için her motora kontrollü bir akım sağlar.

Radyo Alıcısı: Kontrol sinyallerini pilottan alır.

Pil: Genellikle yüksek güç yoğunluğu ve yeteneği nedeniyle lityum polimer piller kullanılır. Buna ek olarak, konumsal ölçümler için ivmeölçerler, jiroskoplar, GPS ve barometreler gibi sensörler kullanılabilir. Kameralar ayrıca navigasyon ve hava fotoğrafçılığı için sıklıkla monte edilir.

Drone mekanizması – Quadcopter drone’u nasıl uçurursunuz?

Bir drone, pervaneleri manuel olarak kontrol eden elde tutulan bir radyo kontrol vericisi ile manuel olarak kontrol edilir. Denetleyicideki çubuklar, farklı yönlerde hareketlere izin verir ve kırpma düğmeleri, dronu dengelemek için trim ayarlanmasına izin verir. Ekranlar, yerleşik kameradan canlı video görüntüleri almak ve sensör verilerini görüntülemek için de kullanılabilir.

Bunun yanı sıra, yerleşik sensörler aşağıdaki gibi yararlı ayarlar sağlayabilir;

Dronun sabit bir yükseklikte hareket edeceği otomatik irtifa
Dronun sabit bir GPS konumunda kalacağı GPS tutuşu.

Drone ayrıca otonom olarak uçurulabilir, modern uçuş kontrolörleri, aracın uçacağı ve ineceği veya belirli bir yüksekliğe hareket edeceği GPS ara noktalarını işaretlemek için yazılım kullanabilir.

Ana uygulama alanları şunlardır

Askeri Kullanım

Askeri Hava araçlarının veya RPAS’ın (Uzaktan Kumandalı Hava Sistemleri) askeri kullanımı, günümüz dünyasında birincil kullanım haline gelmiştir. Hedef tuzakları olarak, savaş görevleri, araştırma ve geliştirme için ve denetim için kullanılan dronlar, dünya çapında askeri kuvvetlerin bir parçası olmuştur.

İnsanlı uçuşun çok riskli veya zor olduğu durumlarda kullanılır. Bu sayede askerlere haftanın yedi günü 24 saat “gökyüzünde göz” sağlarlar. Her uçak bir seferde 17 saate kadar havada kalabilir, bir alanda dolaşabilir ve yerdeki faaliyetlerin gerçek zamanlı görüntülerini geri gönderebilir.

Teslim hizmetleri

Dronelar çok fazla insan gücü tasarrufu sağlayabilir ve gereksiz karayolu trafiğini gökyüzüne kaydırabilir. Ayrıca, küçük paketler, yiyecekler, mektuplar, ilaçlar, içecekler ve benzerlerini teslim etmek için daha küçük mesafelerde kullanılabilirler. Büyük kalabalığın izlenmesine yardımcı olur ve kamu güvenliğini sağlarlar. Suç teşkil eden ve yasa dışı faaliyetlerin izlenmesine yardımcı olurlar. Aslında yangın soruşturmaları, göçmen kaçakçıları ve kıyı şeridi üzerinden kaçak uyuşturucu taşınması, dronelar yardımıyla sınır devriyesi tarafından izlenebilir.

Arama kurtarma

Termal sensörlerin varlığı, dronelara gece görüşü veriyor ve onları gözetleme için güçlü bir araç haline getirir. Dronelar, özellikle zorlu koşullarda veya zorlu arazilerde kayıp kişilerin ve talihsiz kazazedelerin yerini keşfedebilir. Bir drone, kazazedeleri bulmanın yanı sıra, malzemeleri savaştan zarar görmüş veya felakete uğramış ülkelerde ulaşılamayan yerlere bırakabilir.

Örneğin, kurtarma ekipleri onları başka bir yere götürmeden önce mahsur kalan kazazedelere telsizi, GPS bulucuyu, ilaçları, yiyecek malzemelerini, kıyafetleri ve suyu indirmek için bir drone kullanılabilir.

Hızlı tempolu aksiyon ve bilim kurgu sahneleri, hava droneları tarafından filme alınır, böylece sinematografi daha kolay hale gelir. Bu otonom uçan cihazlar aynı zamanda emlak ve spor fotoğrafçılığında da kullanılıyor.

Dahası, gazeteciler, canlı yayınlarda görüntü ve bilgi toplamak için dronları kullanmayı düşünüyor.

DroneSoil’in tarımsal uygulamaları ve tarla analizi

Tarım Çiftçiler ve çiftçiler, ürünlerini düzenli olarak izlemek için her zaman ucuz ve etkili yöntemler ararlar. İnsansız hava araçlarındaki kızılötesi sensörler, mahsul sağlığını tespit edecek şekilde ayarlanabilir ve çiftçilerin gübre veya böcek ilacı girdileriyle mahsul koşullarına lokal olarak tepki vermesini ve iyileştirmesini sağlar. Ayrıca yönetimi iyileştirir ve mahsulün daha iyi verimini sağlar.

Önümüzdeki birkaç yıl içinde, tarım pazarının yaklaşık % 80’i insansız hava araçlarından oluşacak.

Dronelar, mahsul döngüsünün başlangıcında etkili olabilir. Erken toprak analizi için tohum ekim modellerini planlamada yararlı olan hassas 3 boyutlu haritalar üretirler. Dikimden sonra, drone güdümlü toprak analizi, sulama ve nitrojen seviyesi yönetimi için veri sağlarlar.

Üretim: Startupshave, yüzde 75’lik bir alım oranına ulaşan ve ekim maliyetlerini yüzde 85 azaltan drone ekim sistemleri yarattı. Bu sistemler, bitkiye yaşamı sürdürmek için gerekli tüm besin maddelerini sağlayarak, tohum ve bitki besinleri içeren granülleri kendisi toprağa atar.

Sonuç: Yeraltı sularına nüfuz eden kimyasalların miktarında azalma ile artan verimlilik. Aslında uzmanlar, dronelarla havadan püskürtmenin geleneksel makinelere göre beş kata kadar daha hızlı tamamlanabileceğini tahmin ediyor.

Mahsul izleme: Geniş tarlalar ve mahsul izlemedeki düşük verimlilik, birlikte çiftçiliğin en büyük engelini oluşturur. İzleme zorlukları, riski ve saha bakım maliyetlerini artıran, giderek tahmin edilemeyen hava koşulları nedeniyle daha da şiddetleniyor.

Sulama: Hiper-spektral, multispektral veya termal sensörlere sahip dronelar, bir tarlanın hangi kısımlarının kuru olduğunu veya iyileştirmeye ihtiyaç duyduğunu belirleyebilir. Ek olarak, dronelar, mahsul büyüdükten sonra, mahsulün nisbi yoğunluğunu ve sağlığını tanımlayan bitki örtüsü endeksinin hesaplanmasına izin verir ve mahsulün yaydığı ısı, enerji miktarı veya ısıyı gösterir.

Hastalık Takibi: Bitki sağlığını değerlendirmek ve ağaçlardaki bakteri veya mantar enfeksiyonlarını tespit etmek önemlidir. Drone ile taşınan cihazlar, hem kamera hem de kızılötesi ışık kullanarak bir mahsulü tarayarak hastalıkları belirleyebilir.

21. yüzyılın başında insanlar yeni milenyum için sabırsızlanıyordu. Ne tür bir yeni teknolojinin ortaya çıkacağını kimse hayal edemezdi. Böylelikle, Tarımsal drone, her tarımsal ekipman gibi bir araç haline gelen inanılmaz bir ileri teknolojidir. Bunun arkasında, gelişmiş görüntüleme yeteneklerine sahip nispeten ucuz tarımsal drone ve sensörün çiftçiye özel veriler vermesi gibi çeşitli nedenler var. Bu verileri kullanarak, çiftçi verimi artırabilir ve mahsul hasarını azaltabilir. Dahası, daha az pestisit kullanımı çevresel zararları azaltır.

Ancak, Çiftçilik bir girdi-çıktı sorunudur. Çiftçi drone kullanımıyla girdileri azaltabilir ve aynı verimi koruyarak gıda kıtlığının üstesinden gelecektir.