کاربردهای استفاده تجاری از هواپیماهای بدون سرنشین (UAVs) که بنام پهپادها (drones) بیشتر شناخته شده هستند، از دهه 1980 شروع شد. امروزه کاربرد پهپاد در بخش­های مختلف صنعتی به سرعت در حال گسترش است. بر اساس گزارش تحلیلی کمپانی PwC ارزش مالی کاربری پهپادها در صنایع مختلف بیش از 127 میلیارد دلار برآورد شده ­است.
*پهپاد چه کاربردی در کشاورزی دارد؟
بخش کشاورزی یکی از پرکاربردترین بخش­ها برای پهپادها است. داده ­های زمان واقعی (real time) جمع­‌آوری شده توسط پهپادها و پردازش آن‌ها را می‌­توان به‌عنوان اطلاعات پایه در برنامه‌ریزی­‌های راهبردی کشاورزی استفاده نمود. بر اساس گزارش ­های انجام شده ارزش مالی کاربری­‌های مبتنی بر پهپادها در کشاورزی، 4/32 میلیارد دلار برآورد شده­ است.
پهپادهای کشاورزی وسایل پرنده بدون سرنشینی هستند که همانند یک روبات قادر هستند با هزینه پایین و در هر زمان، اطلاعات محصولات را جمع آوری یا در امور سمپاشی و کاشت بکار گرفته شوند. پهپادها را می‌توان هم توسط کاربر و هم با برنامه‌ریزی از قبل هدایت و کنترل نمود. معمولا پهپادهای کشاورزی را با برنامه‌ریزی قبل از پرواز هدایت و کنترل می­کنند.
هوبرتوس پائتوف، رئیس جامعه کشاورزان آلمان در این باره می­‌گوید: «الآن می‌­توانم طرح کلی زمینم را از روی موبایلم ببینم. فقط باید به‌صورت تقریبی آن‌را بکشم بعد خود اپلیکیشن با در نظر گرفتن کوتاه ترین مسیر ممکن، به‌صورت اتوماتیک بهترین مسیر را برای پرواز پهپاد محاسبه می‌کند.»
*در طول دوره رشد محصول به 6 روش می­توان از پهپادها استفاده کرد:
-کاربرد پهپاد برای تجزیه و تحلیل خاک و وضعیت مزارع
پهپادها می­‌توانند ابزاری در شروع چرخه محصول باشند. پس از کاشت، تجزیه و تحلیل خاک به دست آمده از پهپاد، داده ­هایی را برای آبیاری و مدیریت سطح نیتروژن در اختیار کاربر قرار می­ دهد.
پهپادهای نقشه‌بردار می‌­توانند علاوه بر نقشه­‌برداری، از خاک مزرعه هم نمونه‌برداری کنند. نمونه‌برداری خاک به کشاورزان کمک می‌کند تا میزان حاصلخیزی، فرسایش و رطوبت را اندازه‌گیری کنند.
معمولاً نقشه برداری و نمونه گیری به‌صورت دوره‌ای انجام می‌­شود. زمانی که نتایج دوره­ای بررسی شود می­توان تغییرات را در زمین کشاورزی اندازه گرفت. اندازه گیری به کشاورز کمک می­کند تا بتواند محصولات با کیفیت­ تری را تولید کند.
*بررسی ویژگی‌های خاک مزرعه توسط پهپاد
-در مرحله کاشت بذر و تامین عناصر مغذی لازم برای رشد بهینه محصول
شرکت‌های نوپا سیستم­‌های کاشت بدون سرنشین را ایجاد کرده‌اند که 85 درصد هزینه ­های کاشت را کاهش می­ دهند. این سیستم ­ها غلاف‌­ها را با دانه­‌ها و مواد مغذی گیاهان درون خاک شلیک می­کنند و گیاهان از تمام مواد مغذی لازم برای حفظ زندگی تأمین می­شوند.
گروهی از دانشمندان کانادایی با طراحی پهپادهایی ویژه، به کاشت درخت پرداخته‌اند و قصد دارند تا چند سال آتی این کار را در سطحی وسیع انجام دهند.
این دانشمندان در نظر دارند در تلاش برای مقابله با اثرات منفی تغییرات آب‌وهوا و جنگل‌زدایی از پهپادها برای کاشت درخت استفاده کنند که روشی جدید، ارزان و سریع است.
این تیم در ماه اوت سال 2019 میلادی، سیستم تحویل پهپادهای خود را امتحان کردند. یک پرواز آزمایشی هم در این زمان انجام شد که طی آن محققان موفق به کاشت 100 درخت با استفاده از پهپاد شدند.
نتایج این آزمایشات به اندازه‌ای دلگرم‌کننده بود که محققان اهداف خود را گسترش دادند و قصد دارند تا سال 2028 میلادی، با استفاده از پهپادهای طراحی شده خود یک میلیارد درخت جدید بکارند.
*محلول‌­پاشی بر روی محصولات از جالب‌ترین کاربردهای پهپاد
تجهیزات اندازه‌گیری از راه دور، مانند لیزرهای مورد استفاده در روش تشخیص نور و دامنه، یک پهپاد را قادر می­سازد تا با تغییر توپوگرافی و جغرافیایی، ارتفاع را تنظیم و از برخورد جلوگیری کند.
در نتیجه، پهپادها می­‌توانند زمین را اسکن کرده و مقدار مناسبی از مایع را بپاشند، آنها فاصله را از زمین تعدیل کرده و می‌­توانند درست و به موقع هر سطحی را با اسپری کردن پوشش دهند.
نتیجه: افزایش کارآیی همراه با کاهش مقدار نفوذ مواد شیمیایی به آب‌های زیرزمینی.
در حقیقت، کارشناسان تخمین می­زنند که سمپاشی هوایی با پهپادها تا پنج برابر سریعتر از ماشین­‌های سنتی قابل انجام است.
*نظارت بر رشد محصول
-مزارع وسیع و نظارت ناکافی بر محصول، بزرگترین مانع کشاورزی را ایجاد می‌کند.
چالش­‌های نظارت با شرایط غیرقابل پیش­‌بینی آب و هوا و ریسک تشدید می‌­شوند. پیش از این، تصاویر ماهواره ­ای پیشرفته­‌ترین شکل نظارت را ارائه می­‌داد.
اما اشکالاتی نیز وجود داشت؛ تصاویر باید از قبل سفارش داده می‌­شدند، فقط می‌توانند یک بار در روز گرفته می­ شدند و غیره.
امروزه تصاویر سری زمانی می­ توانند پیشرفت دقیق یک محصول را نشان دهند و ناکارآمدی تولید را آشکار سازند و این امکان را برای مدیریت بهتر محصول فراهم می‌آورد.
*آبیاری
پهپادها با سنسورهای چند طیفی یا حرارتی می­توانند شناسایی کنند که کدام قسمت‌های یک زمین خشک است و کدام قسمت به آبیاری نیاز دارد.
علاوه بر این، پس از رشد محصول، پهپادها امکان محاسبه شاخص پوشش گیاهی که چگالی نسبی و سلامتی محصول و همچنین میزان انرژی یا گرمای حاصل از محصول را نشان می‌دهد.
*ارزیابی وضعیت سلامت محصول
-پهپاد کشاورزی
یکی دیگر از مهم‌ترین کاربردهای پهپادها استفاده از آن‌ها برای ارزیابی سلامت گیاهان و لکه­‌های عفونت­‌های باکتریایی یا قارچی بر روی درختان ضروری است.
بدین صورت که با اسکن یک محصول و با استفاده از هر دو نور مرئی و مادون قرمز نزدیک، دستگاه ­های بدون سرنشین می‌­توانند تشخیص دهند که کدام گیاهان مقادیر مختلفی از نور را منعکس می­کنند و می‌­توانند تغییرات در گیاهان را ردیابی کرده و سلامت آن‌ها را نشان دهند.
*یک پاسخ سریع می­‌تواند کل یک باغ را نجات دهد!
علاوه بر این، به محض کشف یک بیماری، کشاورزان می‌­توانند اقدامات درمانی دقیق­‌تر را اعمال و نظارت کنند.
*در آینده چه خواهد شد؟