Was sind landwirtschaftliche Drohnen oder Drohnenfarmen und wie werden sie eingesetzt?

Lassen Sie uns heute darüber diskutieren Drohnenzucht und Bedeutung von Drohnen in der Landwirtschaft.

Einführung in Drohnen in der Landwirtschaft oder Drohnenzucht

Drohnen, auch unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) genannt, werden neuerdings landwirtschaftlich genutzt und gelten als die neueste Entwicklung in diesem Bereich. Die Hauptrolle von Drohnen in der Landwirtschaft besteht darin, evidenzbasierte Planung zu unterstützen und spezielle Daten zu sammeln. Normalerweise wurden Drohnen für den militärischen Einsatz entwickelt, humanitäre Erleichterung, Katastrophenmanagement, etc. Der Einsatz dieser unbemannten Fahrzeuge breitet sich sehr schnell auf den Pflanzenbau aus. Die wichtigsten Einsatzgebiete sind:

• Pflanzenproduktion
• Reduzierung des Katastrophen-Risikos
• Forstwirtschaft
• Fischerei
• Artenschutz

Das unbemannte Flugsystem hat den luftgestützten Anteil, die von einem anderswo entfernten Piloten über eine Bodenkontrollstation über drahtlose Verbindungen gesteuert wird. Das System kann manuell programmiert werden oder es kann auch automatisch über programmierte Dienste betrieben werden. Die Größe und Form der Drohnen hängt von der Art der Dienstleistung ab, die sie anbieten. Die Abflugmasse ist ein Maß zur Einteilung der Geräte in verschiedene Kategorien. Einige gängige historische Klassifizierungen sind 2 kg Masse, 25kg und 150kg. Die Konfiguration der Drohne kann entweder ein Starrflügelflugzeug (vertikaler Start) oder landende Drehflügelplattformen (Helikopter und Multikopter) sein.

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Potenzial von Drohnen in der Landwirtschaft

Der grundlegende Zweck eines UAS besteht darin, Landwirten dabei zu helfen, eine Vogelperspektive ihrer Pflanzen zu erhalten, damit sie subtile Veränderungen erkennen können, die durch das Auskundschaften von Pflanzen am Boden nicht ohne weiteres identifiziert werden können. Diese Geräte können durch die daran angebrachten Sensoren multispektrale Bilder sammeln. Die Bilder werden zusammengefügt, um ein spektrales Reflexionsband zu erzeugen, die zur Berechnung von Indizes wie dem Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) verwendet werden können, Blattflächenindex (LAI) und photochemischer Reflexionsindex (PRI)

Die NDVI spricht von unterschiedlichen Biomassegehalten im Boden, Wasserstress, Nährstoffmangel, Schädlingsbefall, Pflanzenkrankheiten, usw. Die vom NDVI bereitgestellten Informationen basieren auf Feldbesuchen und speziellen Algorithmen. Diese Algorithmen dienen als Leitfaden für die Bereitstellung von Düngemitteln für die Pflanzen. Die aus der Ferne erfassten Daten tragen dazu bei, den Prozess der Durchführung von Bestandsaufnahmen und Ertragsschätzungen zu beschleunigen. Die UAS-Technologie kann auch verwendet werden, um die illegale Land- und Ressourcennutzung zu dokumentieren.

Verbesserung der landwirtschaftlichen Produktivität

Um die Lücke zwischen der aktuellen Produktion und der Nachfrage für die Zukunft zu schließen, die Drohnentechnologie und fortschrittliche Bilddatenanalyse können sehr hilfreich sein. Die Bilddaten der Drohne werden verwendet, um den Gesundheitszustand der Pflanzen zu beurteilen. Die NDVI-Analyse hilft dabei, die Intensität der Sonneneinstrahlung auf die Pflanzen zu verstehen, damit sie richtig überwacht werden kann. Diese Technologie hilft, bestimmte Pflanzenteile zu überwachen, um Schädlinge und Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Um das Auftreten von Naturkatastrophen oder die Zerstörung von Nutzpflanzen zu erkennen, werden fortschrittliche Geodaten-NDVI-Produkte verwendet. Kartierung und Bildgebung sind die beiden wichtigsten Prozesse, die mit Hilfe von Sensoren während des gesamten Pflanzenproduktionszyklus funktionieren.

Größe der Drohnen

Die auf dem Markt erhältlichen Drohnen haben unterschiedliche Modelle und werden normalerweise nach ihrer Größe in zwei Typen eingeteilt:

• Kleine Drohnen wie die Größe eines Insekts.
• Große Drohnen zum Tragen schwerer Lasten.

Drohnen werden auch nach ihrer Flugplattform kategorisiert, wie zum Beispiel:

• Multirotar-Konfiguration mit mehreren Motoren.
• Einzelner Rotar wie ein Hubschrauber.
• Feste Flügelkonfiguration wie bei einem Flugzeug.

Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft

Die heute in der Landwirtschaft eingesetzten Drohnen sind mittelgroß, aber bei Arbeiten mit schweren Lasten wie Spritzen und Pflanzen kommen größere Drohnen zum Einsatz. Multi-Rotor-Drohnen sind aufgrund ihrer geringen Kosten und ihres einfachen Aufbaus die am häufigsten verwendeten Drohnen in der Landwirtschaft. Die Verbesserung bestehender landwirtschaftlicher Praktiken oder Prozesse hängt weitgehend von der Vielseitigkeit von Drohnen ab. Im Folgenden werden die wichtigsten Anwendungen von Drohnen diskutiert.

• Für Boden- und Feldanalysen – 3D-Karten werden von den Drohnen erstellt und später für das Design von Saatgut und auch für die Generierung von Datentypen mit vielen Anwendungen wie dem Stickstoff-Level-Management verwendet.
• Für die Pflanzenüberwachung – dies geschieht durch den Prozess des imaginären Satelliten, hat aber einige große Nachteile wie zu teuer, ungenaue Bilder, schlechtes Wetter hat einen schlechten Einfluss auf die Datenqualität.
• Zur Wasserkontrolle und Entwässerung – Drohnen überwachen die Pflanzen regelmäßig und liefern regelmäßige Updates für die Entwicklung und Verbesserung der Ernteerträge.
• Zur Gesundheitsbewertung – Drohnen erzeugen multispektrale Bilder von Pflanzen, die bei der Analyse des Gesundheitszustands und der Reife der Pflanzen helfen. Eine frühzeitige Erkennung einer Bakterien- oder Pilzinfektion hilft bei der schnellen Abhilfe.
• Zur Bewässerung – Drohnen erkennen Wasserstress in den Ackerflächen, d.h. bei unzureichender Wasserversorgung; dann liefern die Infrarot- und Thermosensoren die Daten von Bereichen, die zu wenig Wasser bekommen und helfen beim schnellen Handeln.
• Für das Pflanzenspritzen – Drohnen haben die Fähigkeit, sich an Höhen und Flugwege entsprechend der Topographie und der Geographie der Region anzupassen. Dies hilft den Drohnen, den Boden zu scannen und Flüssigkeiten mit großer Präzision aufzutragen. Die Sprühwirkung der Drohnen ist schätzungsweise fünfmal schneller als bei der normalen Sprühmethode.
• Beim Aerial Planting – das Pflanzen mit Drohnen ist eine Technologie, die sich noch in der Entwicklung befindet und als wirksames Mittel zur Senkung der Arbeitskosten in der Landwirtschaft angesehen wird.

Herausforderungen bei der Drohnenfarm

Obwohl die Drohnentechnologie ein großes Potenzial hat, die Agrarindustrie zu verändern, es gibt noch einige Hindernisse für ihr Fortkommen über den kleinen Platz, den sie auf dem Markt einnehmen, hinaus. Diese Probleme sind:

Finanzielle Situation des Landwirts

Die Landwirtschaft ist für viele Landwirte ein Geschäft mit geringen Gewinnspannen, da sie bei widrigen Wetterbedingungen finanzielle Unterstützung von der Regierung benötigen. Drohnen erfordern große Investitionen und technisches Know-how, um erworben und eingesetzt zu werden.

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Qualität der in Drone Farming erfassten Daten

Die Qualität der von den Drohnen erzeugten Daten muss von guter Qualität sein, um präzise und genaue Informationen zu liefern. Die Geschwindigkeit der Datenerfassung und die Flexibilität des Drohneneinsatzes sind zweitrangige Parameter, die nur neben der Qualität als wichtig erachtet werden. Die Integration neuer Sensoren, Kameras und Verarbeitungstechnologien können dazu beitragen, die Qualität der von den Drohnen erfassten Daten zu verbessern.

Modernisierungsfähigkeit der Landwirte

Die Landwirte müssen sich an die Modernisierung der Produktionsverfahren anpassen, damit sie mit ihren Investitionen gute Renditen erzielen können. Landwirte können nur dann auf die Technologie zugreifen, wenn sie wissen, wie sie mit Hilfe digitaler Fähigkeiten und Selbstvertrauen anzuwenden sind. Dies wird durch die Herstellung von Drohnen mit autonomen Funktionen überwunden, sodass Landwirte nicht über die Fähigkeiten oder Erfahrungen verfügen müssen, um sie effizient zu betreiben.

Schritte zum Erstellen einer Karte mit kleinen Drohnen

Der Arbeitsablauf einer kleinen Drohne zum Mapping gliedert sich grundsätzlich in 5 Schritte wie:

• Gestaltung der Karte und des Flugplans.
• Aufnahme des Bildes.
• Verarbeitung des Bildes.
• Vorbereitung und Visualisierung der Geo-Spatial-Produkte.
• Extrahieren der erforderlichen wichtigen Informationen.

Vor- und Nachteile der Drohnen-Farming-Technologie

Die positiven Auswirkungen des Einsatzes von Drohnen in der Landwirtschaft sind:

• Höhere Erträge
• Zeiteinteilung
• Bessere Kapitalrendite
• Leicht zu handhaben
• Integriertes Mapping
• Abbildung der Pflanzengesundheit
• Drohnen sind ausfallsicher (d.h. sie fliegen nach Hause)
• Überprüfen Sie die Wassereffizienz und andere Umweltfaktoren

Die negativen Auswirkungen des Einsatzes von Drohnen sind:

• Flugzeitschätzung und Reichweite
• Hohe Anschaffungskosten
• Gesetze für den Einsatz solcher Technologien
• Luftrauminterferenzen
• Konnektivitätsprobleme
• Wetterabhängigkeit
• Fähigkeit oder Fähigkeit, das Werkzeug zu verwenden

Fazit zum Drohnen-Farming:

In Indien, aufgrund der Grundstücksgröße, Der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft ist begrenzt. In Gebieten, in denen riesiges Flachland vorhanden ist, Drohnenfarmen wäre die Zukunft.

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