Podcast
PRAKTYCZNIE O DRONACH
Ten podcast został stworzony dla Ciebie!
Znajdziesz tu praktyczną wiedzę o wykorzystaniu dronów w Twojej firmie.
Wstęp
Pozwólcie, że powiem Wam jak ja rozumiem to, czym jest nowoczesne rolnictwo, czy tez rolnictwo precyzyjne jak przyjęło się nazywać.
Ja rozumiem rolnictwo precyzyjne jako taki sposób prowadzenia gospodarstwa i upraw, który bardzo mocno wykorzystuje technologię do monitorowania i optymalizacji wszystkich etapów produkcji rolnej. W takim gospodarstwie działania podejmowane są bardzo świadomie w oparciu o konkretne dane np. informujące dokładnie o stanie uprawy i te działania uwzględniają konieczność optymalizacji kosztów prowadzenia działalności. Czyli nie rozsiewamy nawozów wszędzie, tylko punktowo albo obszarowo tam, gdzie jest to niezbędne.
Jak technologia bezzałogowych statków powietrznych wpływa na rolnictwo? Jakie korzyści płyną z jej wykorzystania i jak działają drony w rolnictwie precyzyjnym?
W kontekście rolnictwa ja traktuję drony przede wszystkim jako narzędzie do szybkiego i dokładnego zbierania danych na temat stanu pól uprawnych. Po drugie drony mogą być super precyzyjnym opryskiwaczem albo siewnikiem. W znakomitej większości w rolnictwie wykorzystywane są wielowirnikowce, które są wyposażone w specjalne kamery. Są to przeważnie nieduże urządzenia, które w prosty sposób można pilotować. W przypadku dronów wyposażonych w system opryskiwania lub rozsiewania mówimy już o dużych i ciężkich maszynach, które biorą w powietrze kilkadziesiąt kilogramów materiału do rozpylenia czy rozsiania.
Jeśli chodzi o te małe drony, to najczęściej są one wyposażone w wysokiej rozdzielczości kamery światła widzialnego, kamery termowizyjne i kamery multispektralne. Ta ostatnia kamera, czyli wielospektralna rejestruje informacje niewidoczne dla ludzkiego oka, a tu kluczowym jest indeks wegetacji NDVI.
NDVI
Indeks wegetacji NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) jest niezwykle ważnym parametrem dla rolników, ponieważ pozwala na monitorowanie plonów oraz wykrywanie problemów związanych z niedoborem wody czy chorobami roślin. Zbierając dane z drona możemy bardzo szybko i co ważne precyzyjnie uzyskać obraz stanu roślinności na konkretnych uprawach. Kiedyś było to możliwe z poziomu satelitów, dziś tą technologię mamy dostępną w małych dronach. W praktyce indeks wegetacji pozwala na określenie, które rośliny są w dobrym stanie, a które potrzebują natychmiastowej interwencji. Dzięki temu rolnicy mogą skutecznie reagować na stan upraw, chociażby optymalizując nawożenie czy nawadnianie.
Stosowane na dronach sensory pozwalają rolnikom precyzyjnie diagnozować przeróżne problemy na polu. Najczęściej są to niedobory składników odżywczych czy infekcje chorobowe. Stosując wspomniane technologie, rolnicy są w stanie reagować dużo wcześniej, zanim staną się one widoczne gołym okiem.
Warto też wspomnieć, że aktualnie drony już niemalże jako standard wyposażone w systemy GNSS, czyli odbierają sygnały wielu konstelacji satelitów, co umożliwia wykonywanie bardz dokładnych i metrycznych modeli czy też map pól a następnie śledzenie pojawiających się zmian w czasie.
W praktyce, działanie dronów w rolnictwie opiera się na zbieraniu dużej ilości danych, które następnie są analizowane przez specjalistyczne oprogramowanie, pomagając rolnikom w podejmowaniu decyzji opartych na danych a nie na domysłach.
Kolejnym parametrem, który pozwala podejmować właściwe działania są zobrazowania termalne. Dron z kamerą termowizyjną pozwala identyfikować miejsca wysuszone. Dzięki temu można lepiej planować nawadnianie albo wręcz pozwalają właściwie wykonać meliorację na polu.
Jak już mówiłem w tym podcaście, właściwa informacja podana we właściwym czasie jest dobrem o bardzo dużej wartości.
Zastosowania dronów w rolnictwie precyzyjnym.
Głównym zadaniem do którego używamy dronów jest wspomniane już dziś monitorowanie i zarządzanie uprawami, czyli monitorowanie zdrowia roślin. Drony wyposażone w kamery multispektralne są w stanie identyfikować problemy, takie jak niedobory składników odżywczych, stres wodny czy infekcje, zanim staną się one widoczne gołym okiem. Pozwala to reagować wcześniej co z kolei umożliwia minimalizowanie strat.
Kolejnym zadaniem jest tworzenie modeli i mapowanie pól. Na podstawie zebranych danych, możemy tworzyć dokładne mapy obszarów uprawnych, następnie wykorzystywać je np. do systemów sterowania w traktorze, co pozwala na bardzo precyzyjne wykonywanie zabiegów agrotechnicznych, takich jak nawożenie czy opryski. To z kolei przekłada się na dwa elementy. Po pierwsze oszczędności, bo nie trzeba rozsiewać nawozu tam gdzie nie jest on potrzebny a po drugie w ten sposób zmniejszamy negatywny wpływ nawozów na środowisko.
To mapowanie może mieć też inne zastosowanie. Bardzo często tego typu opracowania wykorzystywane są np. do udokumentowania ewentualnych strat w plonach do celów ubezpieczeniowych. Może to być efekt suszy, powodzi lub gradu.
Te same materiały służą również do dokumentowania szkód wynikających z działalności np. dzików.
Wraz z rozwojem technologii bezzałogowych statków powietrznych a w szczególności ze zwiększeniem udźwigu dronów, te maszyny zaczynają być stosowane do precyzyjnej aplikacji środków ochrony roślin i precyzyjnego nawożenia w sezonie wegetacyjnym. W połączeniu z dokładną mapą zapotrzebowania np. na nawóz pozwala to na precyzyjne aplikowanie drogich środków ochrony roślin tam, gdzie faktycznie są potrzebne. Dodatkowo jest to technologia, która pozwala wykonywać zabiegi pielęgnacyjne np. wczesną wiosną, gdy gleba po zimie jest jeszcze mokra a przez to korzystanie z ciężkich maszyn rolniczych jest utrudnione.
Coraz częściej, również już w Polsce, drony wykorzystywane są do rozrzutu kruszynka na plantacje kukurydzy. Dla osób, które nie wiedzą czym jest kruszynek, Kruszynek to taki gatunek osy wykorzystywany do zwalczania szkodników w uprawach. Kruszynek jest naturalnym i skutecznym wrogiem omacnicy prosowianki, który jest agresywnym szkodnikiem na plantacjach głównie kukurydzy, ale atakuje też jabłonie, truskawkę, paprykę i inne rośliny. Terminowe dostarczenie kruszynka powoduje zniszczenie bardzo dużej ilości jaj omacnicy prosowianki i tym samym uratowanie upraw rolnych.
Tradycyjnie owady kruszynka były wypuszczane ręcznie, co było bardzo pracochłonne i czasochłonne. Nie trzeba chyba mówić, że drony z systemem rozsiewu kruszynka mogą pokryć duże obszary w krótkim czasie, zmniejszając nakład pracy potrzebnej do ręcznego uwalniania. Dodatkowo drony pomagają dotrzeć do trudno dostępnych obszarów.
Tutaj też możemy wykorzystywać wytworzone wcześniej mapy i precyzyjnie celować w określone obszary, które tego wymagają. I na koniec drony realnie pomagają obniżyć koszty pracy związane z ręcznym rozsiewaniem kruszynka.
Są to te zastosowania, które na dzień nagrywania tego podcastu, czyli 1 września 2024 r nie są już w fazie testów, tylko faktycznie pomagają w prowadzeniu gospodarstw rolnych. Z pewnością ilość tych aplikacji z czasem będzie się zwiększać.
Wyzwania i ograniczenia
O ile z perspektywy zainteresowanych tą tematyką rolników głównym ograniczeniem wydają się być koszty sprzętu, to w mojej ocenie są inne, które czasami bywają pomijane, jednak faktycznie mogą stanowić pewnego rodzaju wyzwanie jeśli chodzi o wdrożenie dronów do gospodarstwa. Ale też nie chcę, żebyście pomyśleli, że pomijam kwestię kosztów. Omówimy to sobie później, gdy będziemy mówić o konkretnych przykładach sprzętu.
Patrząc na materiały marketingowe producentów sprzętu albo dystrybutorów, można odnieść wrażenie, że wystarczy kupić drona i dalej już tylko cieszyć się wzrostem plonów.
W praktyce pomija się jeden zasadniczy fakt, czyli formalne procedury wykorzystania takiego sprzętu.
Mówiłem o tym dość dużo w poprzednim odcinku, gdzie zajmowałem się tym jak latać dużym i ciężkim dronem, aby było to w linii z obowiązującymi przepisami.
Drony rolnicze, zwłaszcza te wyposażone w systemy opryskiwania albo rozsiewania to są duże i ciężkie maszyny, które właśnie wpisują się w omawiane w poprzednim odcinku zasady.
Trwają prace wielu organizacji, żeby latanie ciężkimi dronami rolniczym nad polami ułatwić, ale potrzeba trochę czasu, żeby mogło się to wydarzyć.
W tym momencie zanim polecimy, musimy przygotować bardzo szczegółową instrukcję operacyjną, dla zainteresowanych czym jest INOP odsyłam do 15 odcinka podcastu, następnie trzeba wykonać analizę ryzyka uwzględniając szereg czynników związanych z tym gdzie nasze loty planujemy wykonywać.
Następnie tak skompletowaną dokumentację razem z wniosek o zezwolenie na operację składamy w Urzędzie Lotnictwa Cywilnego i czekamy na wydanie zezwolenia.
Poza wyzwaniami nazwijmy to od strony lotniczej, pozostaje jeszcze jeden element. Mam tu na myśli przepisy, które dopuszczą możliwość stosowania dronów do na równi z innymi maszynami opryskowymi. Tutaj chcę podkreślić duże zaangażowanie Polskiej Izby Systemów Bezzałogowych. Wierzę mocno, że zaangażowanie przedstawicieli Izby przyniesie skutek dla całej branży rolniczej i faktycznie stosowanie zarówno dronów jak i środków ochrony roślin będzie możliwe.
Często też zainteresowani rolnicy jako wyzwanie wskazują uprawnienia do latania dronami. Mówią, że nie są w stanie stwierdzić, które z uprawnień pilota drona powinni uzyskać, żeby móc latać.
I tu już nasze zadanie. Jako Akademia UAV, czyli ośrodek szkolenia pilotów dronów jesteśmy po to, aby pomóc w łatwym rozwiązaniu tego problemu. Wychodzimy z założenia, że ważne jest to co przyszły użytkownik drona chce robić a nie cyferki w formie numerowania uprawnień. Mam tu na myśli A1/A2/A3, STS-01 czy STS-02 itd. Jak jestem specjalistą w zakresie rolnictwa, to nie muszę się specjalizować w uprawnieniach na drony. Właśnie z tego powodu, dla ułatwienia, mamy szkolenia pilota drona rolniczego. To po naszej stronie jest dopasowanie tych wspomnianych chwilę wcześniej symboli uprawnień do zadania jakie ma być wykonywane. I to po naszej stronie jest dbanie o to, żeby zdobyte uprawnienia faktycznie pozwalały realizować loty dronami rolniczymi.
Ile kosztują drony rolnicze?
Po pierwsze drony pomiarowe, czyli takie, które są wyposażone w kamerę wielospektralną do np. oceny stanu roślinności. Tutaj najpopularniejszym rozwiązaniem jest bardzo poręczny, mały dron DJI Mavic 3 Multispectral. Podstawowy zestaw zawierający drona, kontroler z wbudowanym ekranem, moduł RTK do tego, aby modele czy mapy które powstaną ze zdjęć były metryczne i osadzone w układzie współrzędnych, jedną baterię, ładowarkę i wszystko w wygodnej walizce możemy kupić za około 20 tysięcy złotych brutto. Warto przy zakupie pomyśleć o dodatkowych akumulatorach. Zestaw 3 dodatkowych baterii z 3 stanowiskowym hubem do ładowania kosztuje około 2200 zł brutto.
Jeśli chodzi o drony z termowizją do badania miejsc wysuszonych, to takie drony zaczynają się od kwoty ok 25 tysięcy brutto.
Ale idąc dalej, spójrzmy na drony opryskowe.
Chcę zwrócić uwagę na produkowane w Europie Drony ABZ Innovation. Z informacji jakie posiadam, jest już kilka wdrożeń tego sprzętu w Polsce. Są dwie wersje tego drona ABZ Innovation L10 i ABZ Innovation L30. Skupię się na drugiej konfiguracji, ponieważ 30 oznacza, że ma 30 litrowy zbiornik, co pozwala uzyskać już bardzo dobrą efektywność pracy. Wydajność opryskiwania tego zestawu wynosi 21 ha na godzinę. Cena drona do oprysku wynosi około 70 tysięcy brutto.
Drugim popularnym dronem jest DJI Agras T25 i DJI Agras T50. Znowu skupię, się na drugim, czyli większym rozwiązaniu. DJI Agras T50 może być wyposażony w system do oprysku o pojemności 50 litrów albo 50kg materiału do rozsiewania. Jeśli chodzi o wydajność, to również możemy uzyskać 21 ha na godzinę pracy systemu. Cena podstawowej konfiguracji drona wynosi 58 tysięcy brutto.
Ostateczna cena zależna jest od konfiguracji sprzętu i akcesoriów.
Nie odważę się, aby mówić, czy to dużo czy nie. Na pewno zanim jednoznacznie ocenimy, trzeba wziąć pod uwagę potężne możliwości tego sprzętu i wpływ na optymalizację kosztów gospodarstwa choćby w zakresie oszczędności na środkach ochrony roślin, które mogą być racjonalnie dawkowane tam, gdzie są potrzebne a nie na całości upraw.
Dodatkowo nie mamy strat wynikających z niszczenia dość dużej części plonów na skutek rozjeżdżania przez koła ciężkich maszyn rolniczych.
Drony rolnicze. Jak zacząć?
To teraz dla tych , którzy być może zainspirowani możliwościami zastanawiają się od czego zacząć pewna propozycja. Nie ma uniwersalnej rady od czego zacząć, bo jak wielokrotnie mówiłem, liczy się Wasza aktualna sytuacja i realne potrzeby.
Tak jak u lekarza, nie da się bez zrobienia badań zaplanować leczenia.
Właśnie w tym celu, dla wszystkich którzy być może coraz bardziej zastanawiają się nad tym, czy w przypadku ich gospodarstwa taki dron ma sens przygotowaliśmy bezpłatną konsultację.
