پهپاد و مزایای استفاده از آن و نکات استفاده از پهپاد در کشاورزی
پیشرفت و معرفی فناوری‌های نوین در نظام‌های کشاورزی مختلف از قبیل کشـاورزی دقیـق روز بـه روز در حـال رشـد است. کشاورزی دقیـق شـامل “اقـدامات مـدیریتی “، “راهبردهـا ” و “فنـاوری هـای مـرتبط ” اسـت کـه تصمیمات مدیریتی را تسهیل می‌کنند. این سه عنصر منجر به بهبود در کارایی استفاده از منابع، بـازدهی بیشـتر، سـودآوری و کاهش همزمان اثرات بیرونی فعالیت‌های کشاورزی می‌شود. یکی از آخرین ابزارهـای اضـافه شـده بـه جعبـه ابـزار فنـاوری‌هـای کشاورزی دقیق کشاورزان، وسایل نقلیه‌ی هوایی بدون سرنشین UAV (Vehicles Aerial Unmanned) هستند که از آن‌ها به پهپاد (Drone) نیز یاد می‌شود. با ظهور وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها) ، فناوری سنجش از راه دور اکنون به عنوان ابزاری با پتانسیل بالا برای بهبود فرآیندهای کشاورزی هوشمند و دقیق در نظر گرفته می‌شود. پهپادها سیستم‌های هوایی هدایت شونده از راه دور و مجهز به تجهیزات پیچیده (مانند دوربین‌های چندطیفی، حسگرها و دستگاه‌های ارتباطی با هوشمندی تصمیم‌گیری) هستند که با هزینه پایین و در هر زمان، اطلاعات محصولات را جمع آوری کرده و در امور محلول‌پاشی و کاشت بکار گرفته می‌شوند. پهپادها را می‌توان هم توسط کاربر و هم با برنامه ریزی از قبل هدایت و کنترل نمود. معمولا پهپادهای کشاورزی با برنامه ریزی قبل از پرواز هدایت و کنترل می‌کنند .
اجــزای اصلــی یــک پهپــاد عبارتنــد از: بدنــه، موتــور و محمولــه. منظـور از محموله‌هـای پهپـاد در واقــع تجهیــزات و اجــزای اضافــی اســت کــه همــراه پرنـده بـرای انجـام ماموریـت خاصـی فرسـتاده می‌شـود.
مزایای استفاده از پهپاد
پهپادها در مقایسه با سایر فناوری‌های سنجش از راه دور مزایای متعددی دارند. از نظر فناوری پیشرفته، بسیار کارآمد و مقرون به صرفه هستند. پهپادها می‌توانند تصاویر با کیفیت و وضوح بالا در روزهای ابری ارائه دهند. همچنین می‌توان آن‌ها را در چندین فعالیت کشاورزی، از جمله نظارت بر محصول و رشد آن، تخمین عملکرد، ارزیابی تنش آبی، تشخیص علف‌های هرز، آفات و بیماری‌ها به کار گرفت. پهپادها قادرند آب و سموم دفع آفات را در مقادیر دقیق بر اساس شرایط محیطی اسپری کنند. پاشش دقیق و یکنواخت به وسیله کنترل هوشمند و برنامه ریزی مسیر پرواز قبل از عملیات براساس نظر کارشناس صورت می‌گیرد. پهپاد باعث کاهش مصرف کود و سم می‌شود که به طور قابل توجهی متفاوت می‌باشد و به عوامل مختلفی نظیر نوع محصول، نوع کود و سم، شرایط محیطی و تکنولوژی مورد استفاده، بستگی دارد. پهپاد می‌تواند مصرف کود و سم را به طور متوسط ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش دهد و همچنین باعث صرفه جویی در مصرف آب شود. از افزایش تلفات و ضایعات کشاورزی در فرآینـد محلول‌پاشـی جلوگیری می‌کند و از تماس مستقیم دستگاه و کاربر با زمین و محصول ممانعت می‌کند و باعث می‌شود، کشاورزان در معرض تماس مداوم با مواد شیمیایی و شرایط نامساعد قرار نگیرند و آسیب‌های زیست محیطی مربوط به افراد بومی و جانوران مفید را کاهش می‌دهد، در نتیجه ایمنی را تضمین می‌کند. در مسیرهای صعب العبور و مناطق ناهموار کشاورزی قابلیت اجرا دارد . سرعت محلول‌پاشی را افزایش می‌دهد. بسته به ظرفیت خود، پهپادها می‌توانند روزانه ۵۰ تا ۱۰۰ هکتار را محلول‌پاشی کنند. پهپاد علاوه براینکه پاشش محلول‌های مختلف را انجام می‌دهد در پاشیدن بذرهای جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
محدویت‌های استفاده از پهپاد
پهپادها با محدودیت‌هایی از جمله دخالت خلبان، قدرت موتور، پایداری و قابلیت اطمینان، کیفیت حسگرها به دلیل محدودیت وزن محموله، حساس بودن در برابر شرایط آب و هوایی (وزش بادهای شدید) ، هزینه‌های پیاده‌سازی و مقررات حمل و نقل هوایی مواجه هستند.
نکات استفاده از پهپاد در کشاورزی
حرکت پهپاد باید در حوزه زراعت شما باشد و نباید وارد محدوده سایر باغات و مزارع شود. برای محلول‌پاشی کودهای مختلف با یکدیگر، قبل از ترکیب باید اختلاط پذیری آن را بررسی کرد. با توجه به شرایط و مساحت مزرعه و باغ محلول‌پاشی با پهپاد یا تراکتور انجام می‌شود و برای محلول‌پاشی کودها به حجم مخزن پهپاد دقت شود. برای پهپادهای کشاورزی که برای سمپاشی و کودپاشی استفاده می‌شوند، حجم مخزن به عواملی مانند نوع محصول، مساحت زمین، نوع مواد شیمیایی و میزان نیاز به دقت در کاربرد بستگی دارد. پهپادها معمولا دارای مخازنی با حجم‌های مختلف هستند که از ۵ تا ۳۰ لیتر متغیر است، به طوری که پهپادهای کوچک‌تر برای مزارع کوچک یا نواحی دقیق استفاده می‌شوند و پهپادهای بزرگتر برای مزارع وسیع‌ترمناسب هستند. به باتری پهپاد توجه شود زیرا مدت زمان پرواز یک پهپاد با توجه به اینکه ممکن است دوربین یا ابزارآلات محلول‌پاشی روی آن نصب شده باشد، محدود است. از پهپاد در نزدیکی فرودگاه‌ها استفاده نشود. حداکثرارتفاعی که یک پهپاد می‌تواند پرواز کند از نظر قانونی زیر ۱۲۰ متر است. استفاده از پهپاد در کشاورزی باید مجوز از سازمان‌های مربوطه را داشته باشد و در صورت داشتن مجوز نیاز به راننده پهپاد دارد.
منابع:
Das, A., Kadawla, K., Nath, H., Chakraborty, S., Ali, H., Singh, S., & Dubey, V. K. (2024). Drone-Based Intelligent Spraying of Pesticides: Current Challenges and Its Future Prospects. In Applications of Computer Vision and Drone Technology in Agriculture 4.0 (pp. 199-223). Singapore: Springer Nature Singapore.
Colmenares, O. M., Brindis, R. C., Gómez, M. U., & Colmenares, C. J. (2020). Biopesticides and biofertilizers spraying using UAV for horticultural agroforestry systems. Agricultural Research & Technology: Open Access Journal, ۲۴(۴), ۱۵۶-۱۵۸.
Eskandari, R., Mahdianpari, M., Mohammadimanesh, F., Salehi, B., Brisco, B., & Homayouni, S. (2020). Meta-analysis of unmanned aerial vehicle (UAV) imagery for agro-environmental monitoring using machine learning and statistical models. Remote Sensing, ۱۲(۲۱), ۳۵۱۱.
Hanif, A. S., Han, X., & Yu, S. H. (2022). Independent control spraying system for UAV-based precise variable sprayer: A review. Drones, ۶(۱۲), ۳۸۳.
Luppicini, R., and So, A. (2016). A techno-ethical review of commercial drone use in the context of governance, ethics, and privacy. Technology in Society, 46, 109-119.
Michels, M., von Hobe, C. F., Weller von Ahlefeld, P. J., and Musshoff, O. (2021). The adoption of drones in German agriculture: A structural equation model. Precision Agriculture, 22(6), 1728-1748.