Como usar drones agrícolas na agricultura de precisão?

Os drones são usados para muito mais do que apenas fins militares. Os drones agrícolas agora podem ajudar os agricultores e as empresas agrícolas a cuidar de suas terras de forma mais eficaz e eficiente.

O crescimento da produção de alimentos e das demandas de consumo na indústria agrícola contemporânea levou a um ponto de virada crítico, com a oferta global de alimentos diminuindo mais rápido do que nunca e os preços das commodities disparando como jamais visto.

Agrônomos e agricultores em todo o mundo estão sob crescente pressão para aprimorar a gestão eficiente dos recursos diante da redução das finanças, enquanto o fenômeno "do campo ao prato" tem impulsionado a busca por uma melhor rastreabilidade dos produtos alimentícios, visto que os consumidores estão cada vez mais preocupados com a origem dos alimentos que compram e como foram produzidos.

Além disso, as tentativas do setor agrícola de preservar a segurança da cadeia de suprimentos estão se tornando mais complicadas devido às mudanças climáticas.

Como os drones são usados na agricultura de precisão?

Os drones estão se tornando cada vez mais populares na agricultura como parte de um plano holístico de agricultura sustentável, permitindo que agrônomos e agricultores auxiliem na otimização de processos, ao mesmo tempo que obtêm informações importantes sobre suas plantações por meio de dados abrangentes. análise topográfica.

Por exemplo, o monitoramento das plantações é simplificado pelas informações recebidas de drones agrícolas, que são então aplicadas no desenvolvimento e implementação de melhorias contínuas, como alterações na aplicação de fertilizantes ou no posicionamento de valas.

Utilizando coordenadas GPS em vários pontos ao longo do percurso, em vez de métodos de coleta de dados trabalhosos e demorados, os alimentos podem ser rastreados de forma confiável desde a fazenda até o prato.

O papel dos drones agrícolas na agricultura de precisão.

Na agricultura de precisão, os drones são empregados em uma variedade de tarefas, desde... amostragem de solo e análise do campo de cultivo para plantio e aplicação de pesticidas.

Na agricultura, os drones podem ser combinados com diversas tecnologias de imagem, como hiperespectral, multiespectral, térmica, entre outras, para oferecer aos agricultores informações temporais e específicas do local sobre a saúde das plantações, infecções fúngicas, gargalos de crescimento, etc.

Os drones são muito eficazes para monitorar com precisão grandes extensões de terras agrícolas, levando em consideração parâmetros como inclinação e altitude, por exemplo, para descobrir o regime de plantio mais eficaz.

É importante destacar que a alta resolução dos dados obtidos por drones pode ser usada para medir a fertilidade das plantações, permitindo que os agrônomos apliquem fertilizantes com grande precisão, reduzam o desperdício e projetem ou corrijam sistemas de irrigação.

Após desastres naturais, como inundações, a tecnologia pode ser especialmente útil para auxiliar os agricultores a avaliar os danos em terrenos inacessíveis a pé. A seguir, apresentamos algumas das funções dos drones na agricultura de precisão:

1. Levantamento e mapeamento de culturas

Enquanto antes a avaliação das colheitas tinha que ser feita manualmente, a pé, com um trator ou usando tecnologia de satélite cara, os drones na agricultura agora nos permitem analisar a saúde da vegetação do céu em questão de minutos.

A fotografia com drones em time-lapse, por exemplo, pode ser usada para monitorar com precisão o crescimento e o desenvolvimento da produção ao longo de vários dias ou semanas, e o mapeamento NDVI realizado por drones, que emprega sensores especializados, é extremamente útil para analisar os níveis de clorofila, detectar insetos, pragas e doenças, identificar ervas daninhas e medir os níveis de estresse das plantas.

Dessa forma, os agricultores conseguem lidar com os problemas prontamente e fazer os ajustes essenciais conforme necessário para garantir maior produtividade. Essencialmente, isso significa que os agricultores podem estar consideravelmente mais atentos às necessidades em constante mudança de suas plantações.

O processo de mapeamento de plantações com drones é bastante simples. Muitos modelos recentes de drones agrícolas vêm com software de planejamento de voo que permite ao operador desenhar uma forma ao redor da área a ser coberta. O software então cria automaticamente uma rota de voo e, em alguns casos, até prepara as imagens da câmera.

Durante o voo, o drone captura imagens automaticamente usando sensores integrados e a câmera embutida, além de utilizar o GPS para calcular o momento ideal para cada foto. No entanto, se o seu drone não possuir esses recursos automáticos, uma pessoa deverá operá-lo enquanto a outra tira as fotos.

2. Manejo de ervas daninhas e controle de pragas

A perda de colheitas é causada por ervas daninhas e pragas em praticamente todas as principais culturas, incluindo trigo, óleo de palma, soja, arroz, batata, algodão e milho. A agricultura de precisão tem uma ampla gama de aplicações e usos em ambientes agrícolas, incluindo o manejo de ervas daninhas e pragas.

Equipados com câmeras e sensores especializados capazes de detectar ervas daninhas e pragas específicas, além de tecnologia GPS que fornece informações de localização para mapeamento de campo, eles podem auxiliar no rastreamento preciso de vastas regiões em questão de segundos.

Na agricultura, os drones permitem um planejamento mais preciso das estratégias de controle de ervas daninhas, aumentando a eficiência dos métodos mecânicos e diminuindo a eficácia dos herbicidas, o que resulta em custos mais baixos, desenvolvimento mais lento de resistência às ervas daninhas e maior biodiversidade.

Os drones agrícolas podem cobrir muitos hectares em questão de minutos, sobrevoando o campo e enviando dados fotográficos para a identificação de ervas daninhas e pragas. Além disso, agricultores e empresas podem lidar com ervas daninhas e pragas o mais cedo possível, antes que prejudiquem toda a colheita.

3. Inspeção de solos

São frequentemente utilizados para inspecionar o estado do solo. Na metodologia agrícola convencional, a inspeção do solo envolve diversas fases, como a visita manual ao campo com equipamentos e a análise de amostras de solo para diversos parâmetros.

Por outro lado, agricultores e acadêmicos podem observar indicadores vitais da qualidade do solo muito tempo depois do plantio das sementes, graças a tecnologias aprimoradas de monitoramento do solo.

Drones para estudos de solo e de campo podem auxiliar no monitoramento do solo e da densidade das plantas ao longo da estação de crescimento, evitando "surpresas" posteriores.

Essa amostragem proativa do solo com drones agrícolas pode auxiliar os agricultores a se anteciparem a quaisquer problemas e a fazerem as modificações necessárias (por exemplo, ajustando...). irrigação, adicionando nitrogênio fertilizante, etc.) para maximizar a saúde das culturas.

O monitoramento da composição e das condições do solo é fundamental para as práticas agrícolas modernas. Como em quase tudo, quanto mais precisos forem os dados, melhor.

Os agricultores podem tomar decisões mais informadas sobre onde plantar cada cultura e quando fazer ajustes, utilizando mapas multiespectrais da qualidade do solo em suas lavouras. Como resultado, com práticas de manejo da terra mais sustentáveis, as colheitas serão maiores e mais saudáveis.

4. Irrigação e gestão da água

A água é um recurso valioso e essencial para o sucesso de todas as atividades agrícolas, por isso deve ser gerenciada adequadamente. A termografia com drones, que utiliza sensores térmicos para gerar imagens que indicam o teor de umidade do solo, entra em cena.

Com essas informações, podem ser feitas avaliações mais precisas sobre as operações de irrigação, garantindo que as áreas da fazenda que necessitam de mais água a recebam, enquanto as áreas que já estão úmidas não sejam irrigadas em excesso.

Em última análise, contribuem para tornar a agricultura uma ciência muito mais precisa, proporcionando os benefícios listados acima. Problemas com água e irrigação não são apenas dispendiosos, mas também podem reduzir a produção agrícola. O levantamento com drones pode ser usado para identificar esses problemas antes que se agravem.

5. Gestão da pulverização

Outra vantagem dos drones na agricultura de precisão é o uso eficaz e eficiente de fertilizantes. Os drones podem usar tecnologia de sensores avançada para identificar exatamente onde são necessários nutrientes adicionais, permitindo que sejam aplicados somente onde são mais necessários.

Os drones na agricultura também são pulverizadores muito eficazes, capazes de fornecer a quantidade exata de nutrientes para as plantas no momento certo, reduzindo com sucesso a quantidade de fertilizantes utilizados em até 20%. Isso não só reduz os custos agrícolas, como também evita danos ambientais excessivos.

Tipos de drones utilizados na agricultura

Os veículos aéreos não tripulados (VANTs) apresentam uma variedade de formatos e tamanhos, podendo ser classificados nas seguintes categorias:

1. Drones de asa fixa

As aeronaves de asa fixa utilizam a sustentação e o arrasto para manter a altitude da mesma forma que os aviões. São relativamente simples de operar. Possuem uma asa fixa e uma hélice que lhes permite avançar.

Devido ao seu design, ele precisa estar sempre em movimento em relação ao ar ao seu redor para se manter no ar. Consequentemente, o vento pode ter um impacto significativo em seu funcionamento.

Outra limitação é que drones maiores exigem uma área de pista para lançamento e recuperação, enquanto os menores podem ser lançados manualmente e recuperados pousando em uma superfície macia.

2. Drones híbridos VTOL de asa fixa

Uma nova categoria de híbridos, capazes de decolar e pousar verticalmente, combina os benefícios dos drones de asa fixa com a capacidade de pairar.

Drones híbridos de asa fixa e VTOL (decolagem e pouso vertical) combinam as qualidades de um UAV (veículo aéreo não tripulado) com a capacidade de voar em um único local, mantendo características híbridas.

Graças a essa função, esses veículos podem decolar de um único ponto e voar verticalmente por um longo período de tempo.

3. Vários drones

Os drones multirrotores são os mais utilizados para mapeamento e modelagem. São compostos por uma fuselagem e quatro motores que acionam as hélices apropriadas. Os multirrotores são uma excelente escolha para fotografia aérea devido ao seu tamanho compacto e controle excepcional.

Eles podem simplesmente pairar e decolar verticalmente, o que lhes confere ainda mais mobilidade. Devido ao seu design, também suportam pesos maiores. O multirotor pode transportar mercadorias como uma câmera DSLR ou outros itens que permitam sua movimentação.

Esses dispositivos conseguem navegar facilmente em espaços pequenos. Os receptores GPS dos drones permitem que eles pairem no ar e sigam um caminho predefinido usando pontos de referência.

4. Helicóptero de rotor único

Os drones helicópteros de rotor único têm mais vantagens do que outros tipos. Possuem um mecanismo controlado a gás para aumentar a autonomia.

As normas aerodinâmicas enfatizam que pás de rotor maiores resultam em menor rotação e maior confiabilidade do sistema. Consequentemente, helicópteros monorrotores são mais práticos do que outros tipos. A agricultura se beneficia das pás de rotor mais longas dos helicópteros monorrotores.

5. Drone cativo

Um veículo cativo é um drone típico que é preso a um fio para eliminar a necessidade de um controle remoto. O movimento do drone é, portanto, limitado pelo fio. Além disso, os drones cativos estão disponíveis em uma ampla variedade de configurações.

Eles podem variar desde um drone normal que se move de acordo com o cabo de segurança até um drone que é conectado por um fio de microfilamento e possui uma fonte de energia estabelecida para voo infinito.

Segundo a Associação Internacional de Sistemas de Veículos Não Tripulados (AUVSI), num futuro próximo, 80% dos Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) serão utilizados para fins agrícolas.

Mas quão preparado está o setor agrícola para o uso de drones? E quão preparado está para operar plenamente nas fazendas?

Perguntas frequentes

1. Em que estação do ano os drones são usados para analisar as plantações?

Os drones são normalmente utilizados para analisar as plantações durante a época de crescimento, período em que as plantas estão em pleno desenvolvimento. Esse período geralmente corresponde aos meses de primavera e verão, dependendo da cultura específica e da localização.

Ao utilizar drones durante esta época do ano, os agricultores podem obter dados em tempo real sobre a saúde das plantações, identificar áreas problemáticas e tomar decisões informadas para otimizar o manejo das culturas e maximizar a produtividade.

2. Que recurso natural podemos ajudar a proteger usando drones e aplicação precisa de insumos?

O uso de drones e a aplicação precisa de insumos podem ajudar a proteger os recursos hídricos. Ao direcionar com precisão a aplicação de fertilizantes, pesticidas e irrigação, os agricultores podem minimizar o escoamento superficial e a lixiviação dessas substâncias nos corpos d'água. Os drones fornecem imagens de alta resolução e coleta de dados, permitindo que os agricultores identifiquem áreas com aplicação excessiva ou insuficiente e ajustem os insumos de acordo.

3. Como operar o drone?

Operar um drone normalmente envolve os seguintes passos: Primeiro, certifique-se de que o drone esteja totalmente carregado e que os componentes necessários, como o controle remoto e o dispositivo móvel, estejam conectados.

Em segundo lugar, realize uma verificação pré-voo, certificando-se de que os sensores, hélices e câmera do drone estejam funcionando corretamente. Em terceiro lugar, planeje a rota de voo e defina pontos de referência, se necessário, usando o software de controle do drone.

Por fim, lance o drone, manobre-o usando o controle remoto e monitore a transmissão de vídeo ao vivo ou as imagens capturadas para análise. Seguir as regulamentações locais e praticar técnicas de voo seguras também são importantes para o sucesso da operação de drones.

4. Como os drones coletam dados?

Os drones coletam dados por meio de diversos sensores e tecnologias embarcados. Estes podem incluir câmeras, sensores térmicos, LiDAR (Detecção e Alcance por Luz) e sensores multiespectrais. Conforme o drone sobrevoa a área alvo, esses sensores capturam imagens, vídeos ou outros dados. Os dados coletados são então transmitidos e armazenados no drone ou transferidos para um computador para análise.