
Die Verwendung von unbemannten Flugzeugen (UAV) in der Landwirtschaft begann in Japan. Das Territorium dieses Landes wurde seit zwei Jahrzehnten ein der beliebtesten Modelle Yamaha RMAX verarbeitet. Dieses Modell sprüht Pestizide und Düngemittel ab.
Seit 1983 sprach das japanische Landwirtschaftsministerium besonders ein Problem für die Überalterung der ländlichen Bevölkerung an. Um dieses Problem zu lösen, wurde es vorgeschlagen, die Landwirtschaft so zu modernisieren, damit die jungen Menschen hinzuziehen.
Die Firma Yamaha begann mit der Entwicklung eines unbemannten Flugzeugs zur Lösung von Feldaufgaben. In den 1990er Jahren wurde die erste Ausrüstung in Betrieb genommen. Zurzeit werden 40% der japanischen Reisfelder von Drohnen bearbeitet. Die Technologie wird nach Südkorea und in letzter Zeit nach Australien exportiert.
Eine Drohne kann Hunderte Hektar kontrollieren um Informationen über den Zustand der Ernte zu sammeln. Die Verwendung von Drohnen in der Landwirtschaft ist ein der vielversprechendsten Verwendungsgebiete dieser Technologie. UAVs können effektiv für die Planung und Kontrolle über die Etappen der Landwirtschaftsproduktion sowie für die chemische Verarbeitung von Aussaat und anderen Pflanzen verwendet werden. In diesem Fall ist das Hauptkriterium für das Einsetzen von UAVs die wirtschaftliche Zweckmäßigkeit. Dieser Artikel beschreibt die Hauptmöglichkeiten der Verwendung von unbemannten Flugzeugen in der Landwirtschaft.
Drohnen sind nur Plattformen, auf denen Kameras und Multispektralsensoren sowie andere Ausrüstung für die Datengewinnung und Verarbeitung von Pflanzen installiert sind. Die mit allen diesen Sensoren erhaltenen Daten werden in Form von Tabellen und Karten in digitaler Form gespeichert. Diese Information hilft dem Landwirt bei der Entscheidungsfindung.
Mit den UAVs kann man eine Situationskarte mit den genauen Koordinaten aller Objekte erstellen, was eine visuelle Analyse von Objekten mit einer Auflösung von bis zu mehreren cm pro Pixel durchführen kann. Auf dieser Basis kann man Vektorschichten aufgetragen werden: Felder, Infrastrukturobjekte, Straßen. Auf dieser Basis kann man die genaue Fläche, Entfernung, Ressourcenbedarf und so weiter berechnen. Es ist bequem, die Zielfläche von Ackerland, Mähen, Lägern, Aufbrüchen, Winterfurchen, Aussaat, Mindersaat und Barschen zu bestimmen.
Die Ergebnisse der Luftaufnahme erlauben es, die Grundstücke in die Katastererfassung einzubringen. Die Luftaufnahme aus einem UAV ist detaillierter als ein kosmisches Foto. Die Auflösung der Bilder ist aufgrund der Flughöhen von 100 bis 600 Metern über dem Boden in Zentimetern pro Punkt möglich. Außerdem kann man mit den UAVs auch bei bewölktem Wetter aufnehmen, was für Satelliten nicht verfügbar ist und die Verwendung von Flugzeugen erschwert.
Erstellen von 3D-Karten
Die Hauptzielaufgabe von Drohnen in der Industrielle Landwirtschaft ist die Modellierung der dreidimensionalen Geländekarten. Genaue Daten über das Grundstück, seinen Zustand, seine Topografie und seine Grenzen bilden die Grundlage für eine gute Ernte und damit für den Gewinn.
Nachdem Drohnen in der Gegend herumfliegen, laden Experten Daten ab. Anfangs sind dies nur Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln, die nacheinander aufgenommen werden. Die Bildung einer 3D-Karte erfolgt in speziellen Programmen, die in der Regel von Herstellern von UAVs zur Verfügung gestellt werden. Die beliebtesten sind DataMapper, Pix4D oder DroneDeploy. Webplattformen bilden Relief-Geländemodelle, die jeden Meter des Feldes detailliert darstellen. Ausgehend von den empfangenen Daten kann man Technikrouten bilden und genau die erforderliche Menge an Saatgut, Brennstoff und so weiter berechnen.
Samenpflanzung
Zunehmend entwickeln sich die landwirtschaftliche IT-Start-ups, die die Verwendung von Drohnen in der Landwirtschaft optimieren. Die speziell entwickelten Systeme zum Anpflanzen vom Saatgut mit Hilfe von unbemannten Flugzeugen ermöglichen eine Senkung der Arbeitskosten um 85%. Die Samen oder Keimpflanzen, die über das Feld gestreut werden, werden in den speziellen kleinen Behälter geladen. Es ist bemerkenswert, dass sich auch die Nährstoffe im Behälter befinden, die die Pflanze mit allen notwendigen Stoffen unmittelbar nach dem Pflanzen versorgen.
Applikation von den chemischen Präparaten und Mineraldüngern
Die unbemannten Flugzeuge werden für die Applikation von den chemischen Präparaten und Mineraldüngern auf die Saat verwendet. Die Geräte sind mit den speziellen Ultraschallsensoren ausgestattet, mit denen man die Höhe je nach geographischer Änderung während des Flugs regulieren kann. Daher können die Drohnen den Boden scannen und die optimale Flüssigkeitsmenge absprühen, somit sie die Entfernung vom Boden modulieren. Das Absprühen wird gleichmäßig erfolgt. Es ist erwähnenswert, dass solche Drohnen mehr als üblich kosten, aber das Ergebnis ist es wert. Das Absprühen erfolgt fünfmal schneller als beim etablierten Verfahren, demgemäß wird die Menge von den Düngemitteln und Mineralstoffen erheblich eingespart.
Für die Liebhaber von der Organik ist es wichtig, die Applikation biologischer Schutzmittel wie Trichogramme unterstreichen, bei der es sich um die Insektenparasiten handelt, die sich von Eiern der Schädlinge ernähren. Mit Hilfe von Drohnen kann man sie in mehreren Stufen schnell gestreut werden. Das Trichogramme lebt höchstens eine Woche auf dem Feld und kann in dieser Zeit eine große Anzahl von Schädlingen zerstören. Hier gibt es ein großes Plus. Es ist möglich, die Verwendung von Pestiziden zu minimieren und die Düngungsmittel einzusparen.
Kontrolle des Saatenzustands
Das ist oft schwierig, den Zustand der Felder vor allem bei schlechtem Wetter zu kontrollieren, und dies ist mit Risiken und Überschüssen in der Produktion verbunden. Es ist zu betonen, dass die Drohnen die Ernte während der gesamten Saison überwachen und die operative Information bereitstellen, die schnell strategische Entscheidungen treffen lässt. Es ist sehr wichtig die Möglichkeit zu haben, den Zustand des Saatguts überwachen und die bakteriellen Infektionen an den Stämmen von Pflanzen erkennen zu können.
Diese Geräte können auch die Entwicklung von den Pflanzenkrankheiten in einem frühen Stadium feststellen, wodurch mögliche Ernteverluste vermieden werden können. Mit Hilfe des Infrarotlichtspektrums können die Geräte den Reflexionsgrad identifizieren, sodass die multispektrale Bilder erzeugen können. Diese Technologien ermöglichen nicht nur die Erkennung von Krankheiten, sondern auch die Beobachtung des genaueren Heilungsprozesses. Diese Bilder können auch als Beweis für Ernteverluste bei Versicherungsunternehmen verwendet werden.
Bewässerung
Die Drohnen mit den hyperspektralen, multispektralen oder thermischen Sensoren können die übertrockneten Feldesteile identifizieren. Die Bewässerung unter Verwendung von unbemannten Flugzeugen ist im Hinblick auf den Einsatz von der Arbeitskräften und Ausrüstung günstiger. Insbesondere eignet sich die Bewässerung unter Verwendung von Drohnen für die großen Unternehmen, die die Länder in verschiedenen Regionen des Staates besitzen.
Drohnen in der Tierhaltung
UAVs wurden auch in der Tierhaltung aktiv eingesetzt. Die Drohnen können nicht nur einen Standort der Rinderherde und die Bewegung der Herde überwachen, sondern auch die Richtung der Tiere kontrollieren.
Die Benutzung von unbemannten Flugzeugen beim Anbau von den ökologischen Kulturen oder gentechnikfreien Pflanzen kann ein Marketingelement sein, das einem Hersteller hilft, sein Produkt zum besten Preis zu verkaufen.
Derzeit gibt es bereits die Unternehmen, die Drohnen vermieten oder verkaufen. Der Mietpreis für einen spezialisierten Drohn kann zwischen 300 und 3000 $ variieren. Bei einem Kauf liegen die Preise zwischen 6000 und 8.000 $ oder zwischen 30.000 und 45.000 $ je nach der Technologie und Zuverlässigkeit.