Ứng dụng máy bay không người lái (UAV, Drone) trong nông nghiệp từ A tới Z

Máy bay không người lái (Drone) trong nông nghiệp

Máy bay không người lái có thể được sử dụng để tối ưu hóa trang trại dựa trên một lượng lớn dữ liệu hình ảnh về tình trạng của cây trồng, cánh đồng và vật nuôi cũng như áp dụng phun thuốc trừ sâu.

Việc chấp nhận máy bay không người lái đang được sử dụng như một phần quan trọng của thiết bị nông trại được thúc đẩy bởi:

• Quy mô trang trại trung bình cho năm 2017 là 180ha thực sự chỉ cần thời gian để theo dõi và kiểm tra
• Hình ảnh chính xác cao của các loại cây trồng có thể giúp xác định mức độ héo úa và tăng trưởng do sự xuất hiện của máy ảnh đa quang phổ giá rẻ có thể thu được ánh sáng khả kiến (Visible light – VIS) và ánh sáng cận hồng ngoại (Near infrared – NIR) được phản chiếu bởi cây trồng.
• Nông dân có thể sử dụng dữ liệu này để tích hợp vào các hệ thống tưới tiêu thông minh cũng như quản lý thuốc trừ sâu

Tổng quan về máy bay người lái ứng dụng trong nông nghiệp.

Lợi ích drone trong nông nghiệp

Máy bay không người lái là một khoản đầu tư phải chăng khi so sánh với hầu hết các thiết bị nông nghiệp. Chúng có thể tự trả tiền cho mình bằng chính số tiết kiệm trong một mùa vụ duy nhất. Bằng cách thu thập dữ liệu đồng ruộng chính xác, bạn có thể:

• Nhận dữ liệu với độ phân giải cao hơn nhiều (tới 16 lần so với phương pháp vệ tinh truyền thống) về mọi diễn biến trên đồng ruộng
• Phát hiện sớm những khu vực thiếu nước tưới, cây héo úa, sâu bệnh hoặc hiện tượng rò rỉ nước ở bất cứ đâu.
• Có được một số lượng thực sự của sự tăng trưởng thực vật để bạn có thể mua bảo hiểm, lập kế hoạch lao động và dự đoán sản lượng
• Get a true count of plant growth so you can purchase insurance, plan labor schedules and predict yields

Phân loại máy bay và các thành phần của máy bay không người lái

Phân loại Drone: Cánh quạt vs cánh cứng

Máy bay không người lái dựa trên cánh quạt cho đến nay là loại UAV nông nghiệp phổ biến nhất vì dễ sử dụng, chi phí và tính linh hoạt. Điều đó không có nghĩa máy bay không người lái cánh cố định không có những đặc điểm vượt trội của nó.

Máy bay có thể được điều khiển thủ công, nhưng ngày nay, hầu hết người ta dùng phần mềm để điều khiển bay một cách tự động, nó có thể bay theo hành trình định sẵn theo từng đường bay trong trang trại.

Bộ cảm biến

• Chụp ảnh
• Video
• Quét đa quang phổ: Xác định sự thiếu hụt chất dinh dưỡng, thiệt hại sâu bệnh, nhu cầu phân bón và chất lượng nước.
• Siêu quang phổ: Được sử dụng để phân tích chất dinh dưỡng thực vật, bệnh cây, chất lượng nước, và thành phần hóa học bề mặt và khoáng sản.
• Lidar (hệ thống phát hiện hoạt động theo nguyên lý của radar, nhưng sử dụng ánh sáng từ laser): Sử dụng laser, cảm biến này tạo ra dữ liệu độ cao có thể tạo mô hình 3D của trang trại của bạn.
  Cảm biến nhiệt: Theo dõi nhiệt độ bề mặt của đất và thực vật

Bằng việc kết hợp các cảm biến này, có thể đưa ra mô hình chính xác GPS 3D về trang trại của bạn và dữ liệu mà mắt người không thể thu thập được.

Một số thuật ngữ bạn có thể nghe thấy là: Chỉ số thực vật khác biệt bình thường hóa (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index) và Cạnh đỏ khác biệt bình thường hóa (NDRE – Normalized Difference Red Edge). NDVI về cơ bản là thước đo sức khỏe thực vật dựa trên cách cây phản xạ ánh sáng ở tần số cụ thể. Cây khỏe mạnh phản chiếu một lượng lớn ánh sáng cận hồng ngoại (NIR) nơi cây không khỏe mạnh hấp thụ nhiều hơn.

Phần mềm điều khiển máy bay không người lái:

Phần mềm Drone trước hết sẽ cho phép bạn lập bản đồ trang trại và tạo đường bay. Khi bạn đã bay tuyến đường của mình, sau đó bạn cần phần mềm để giúp xác định những gì đang thực sự xảy ra ngoài trang trại theo thời gian, xác định những hành động nào cần thực hiện và gửi dữ liệu đó cho người dùng và các thiết bị của bạn trên mặt đất.

Loại máy bay và chi phí

Bạn có thể cân nhắc việc tự đầu tư máy bay hoặc thuê một công ty dịch vụ thự hiện các nhiệm vụ bay và khảo sát.

Chi phí mua máy bay phun thuốc: Chi phí thường giao động từ khoảng 50 triệu đến 600 triệu (Giá tại Hoa Kỳ, chưa tính chi phí nhập về VN)

Quy định bay: Bạn có thể cần có bằng hoặc chứng nhận cho phép điều khiển máy bay không người lái. Tham khảo bài viết: quản lý tàu bay không người lái

Thế hệ tiếp theo

• Tự động cập cảng với một trạm sạc giữa các chuyến bay
• Tích hợp máy bay không người lái với các ứng dụng phun thuốc trừ sâu