Ubemandet luftfartøj UAV teknologi til præcisions landbrug

Ubemandet luftfartøj UAV teknologi til præcisions landbrug

UAV er kommet ind på markedet for præcisions landbrug i en kort periode og er i færd med udvikling, og de relevante bestemmelser er endnu ikke afsluttet. Selvom USA's Federal Aviation Administration (FAA) godkender brugen af UAV'er af enkeltpersoner, er den i øjeblikket forbudt til kommerciel brug.

I tilfælde af UAV-teknologi kræver et kvalificeret luftfartøj grundlæggende motor- og flyvekontrol, sensorer, telemetri og ventil aktuatorer og niveau detektionssystemer til sprøjtning af pesticider. Det anbefales også at installere en radarbaseret anti-kollisionsenhed.

Lightweight, low-power, hyperspectral sensorer indsamler data, der giver landmænd mere information om afgrøder end traditionelle synspektrum kameraer. Hyperspectral sensorer stammer fra hyperspectral teknikker, der blev valideret først i satellit applikationer. Data opnås ved en bølgelængde uden for det synlige spektrum ved hjælp af en række detektorer, der hver især er indstillet til ultra nær infrarød (VNIR, 380 til 1000 nm), nær infrarød (NIR, 900 til 1700 nm) eller kort bølgelængde infrarød (SWIR , 950). Arbejder i et smalt band som 2500 nm). Kemiske egenskaber eller andre skadedyr ved afgrøde sygdomme observeres tydeligere ved denne bølgelængde end det synlige spektrum alene. De højspektrede sensorer, der er tilgængelige nu, er overkommelige, har lav forvrængning, bredt synsfelt og ombordbehandling for at fjerne støj og sikre nøjagtig billedoptagelse.

Opnå fly

UAV'er til præcisions landbrug spænder fra små fastflyvende fly til multi-rotor fireakse UAV platforme. Den UAV, der bruges til at sprøjte pesticidet, kan indeholde seks eller flere rotorer for at give tilstrækkelig løft, afhængigt af den forventede nyttelast.

UAV UAV'er bruger typisk en børstet eller børstløs DC (BLDC) motor til at køre løftrotoren. Små fly bruger børstede motorer til lette og enkle funktioner, mens UAV'er, der kræver høj pålidelighed og lav elektromagnetisk støj, er mere tilbøjelige til at bruge BLDC, især store UAV'er.

Kerneelementet i flyet er flyvekontrolenheden, som håndterer navigationen, styrer motoren for at afslutte start og opretholder højde og overskrift under flyvningen. GPS-navigation kombineret med lette små MEMS sensorer som 3-aksse accelerometre, 3-akse gyroskoper og lufttryk sensorer til præcis positionering, bevægelseskontrol og højde opfattelse. Med hensyn til sikring af flystabilitet forhindrer modelhelikoptercontrolleren, at skroget roterer langs sin egen akse ved at styre rotor med roterende drejningsmoment, som har et lignende princip til nutidens multi-rotor UAV-flyvekontroller. I UAV-controlleren kan inertimålefunktionen baseret på MEMS-sensorfusion justere motorens hastighed for at sikre, at flyet flyver i den angivne retning.

Som en præcis landbrugsstøtte afspejles flygens kontrolorganets sande rolle i brugergrænsefladen og funktioner, som kan hjælpe med at bestemme UAV-flyvevejen. Landmænd skal på forhånd præcist bestemme UAV-flyvevejen for at få et fuldstændigt billede af et bestemt område, eller for at sikre, at stoffet sprøjtes fuldt ud på den mest omkostningseffektive måde og undgå overspray så meget som muligt.