Technologia noktowizyjna w rolnictwie – czy ich potrzebujemy?

8 października 2021 r.

 

Opracowując urządzenia noktowizyjne do celów wojskowych, naukowcy nie podejrzewali, że ich wynalazek będzie miał znacznie szersze zastosowanie w XXI wieku. Teraz technologia NV jest wykorzystywana nie tylko w siłach zbrojnych różnych krajów. Jest popularny wśród myśliwych, obserwatorów przyrody, organizacji bezpieczeństwa i tak dalej. Ale nie mniej przydatne w rolnictwie i rolnictwie. To niesamowite, jak racjonalny może być człowiek, czyniąc pracę bardziej produktywną i łatwiejszą! Jak można wykorzystać technologię noktowizyjną w rolnictwie i czy ma sens integrować ją w tej sferze? Czytaj.

Rodzaje technologii noktowizyjnych
Trzy różne technologie pozwalają widzieć w ciemności – noktowizor, termowizja i aktywne oświetlenie. Ostatnia opcja pozwala uzyskać obraz o wysokiej rozdzielczości i wyrazistości. Ale jest też jedna duża wada – aby takie urządzenia działały, potrzebne jest dodatkowe oświetlenie. Taka technologia zapewnia dobry obraz w całkowitej ciemności, ale ludzie lub zwierzęta widzą użytkownika dzięki dodatkowemu oświetleniu. Gołym okiem nie widzi noktowizora, a termowizja działa, dlatego są często używane. Technologia noktowizyjna przeszła kilka etapów „fasetowania”, abyśmy mogli cieszyć się bezbłędną pracą nowoczesnego sprzętu NV. Jego praca polega na wychwyceniu całego dostępnego światła oraz promieniowania krótkofalowego (fotonów) odbitych od obiektów i zamienieniu go w jeden strumień świetlny. Fotony zamieniają się w elektrony i przechodzą przez lampę wzmacniacza obrazu, gdzie ich liczba wzrasta kilkaset razy. Im więcej elektronów, tym wyraźniejszy i jaśniejszy obraz użytkownika na wyświetlaczu. Obrazowanie termowizyjne to najnowsze osiągnięcie w branży noktowizyjnej. Kamera termowizyjna może być tak mała, że ​​z łatwością mieści się w kieszeni. Kamera posiada czujniki termiczne, które wychwytują promieniowanie cieplne obiektów wokół użytkownika, mierzą ich temperaturę, a następnie przesyłają te dane do wbudowanego mikrokomputera. Komputer przetwarza informacje i wyświetla obraz termiczny otaczającej przestrzeni na wyświetlaczu użytkownika. Przechwytywanie i przetwarzanie danych jest tak szybkie, że użytkownik widzi obraz bez opóźnień, czyli w czasie rzeczywistym.

Jakie problemy rozwiązują NV i TV w rolnictwie?
Praca w terenie i pielęgnacja roślin jest bardzo czasochłonna, droga i wymaga stałej kontroli. Technologie NV i TV pozwalają uniknąć wielu problemów i niepotrzebnych wydatków w rolnictwie, jeśli są prawidłowo stosowane:

• Niższa temperatura powietrza w nocy. Ułatwia pracę zarówno człowieka, jak i techniki; uprawa gleby, opryski i inne prace są znacznie łatwiejsze i szybsze do wykonania w komfortowych warunkach temperaturowych.
• Możliwość pracy w polu w dzień iw nocy, czyli elastycznego czasu pracy dla personelu. Elastyczny i wygodny harmonogram pracy ograniczyłby konflikty w zespole.
• Minimalna szkodliwość dla pszczół podczas zapylania kwiatów. Pszczoły zapylają rośliny od wschodu do zachodu słońca. Podczas nawożenia w ciągu dnia i zabiegów chemicznych rolnicy co roku niszczą tysiące tych żywotnych owadów przyrody.
• Możliwość zabicia większej liczby szkodników. Czasami nie da się zniszczyć szkodników. Dzieje się tak dlatego, że podczas oprysku znajdują się na glebie pod osłoną liścia, a wspinają się dopiero wieczorem. Opryskiwanie pól nocą zniszczy maksymalną liczbę szkodników. Poza tym prowadzenie hodowli w nocy zmniejsza ryzyko zranienia dzikich zwierząt i ptaków na polach w ciągu dnia.

Jak noktowizor i termowizja mogą być przydatne w rolnictwie
Nowoczesne technologie potrafią wyrządzić wielkie szkody naturze, przez co cierpi także człowiek. W wielu krajach turbiny wiatrowe są instalowane na polach rolników. Dość często ptaki ranią na swoich skrzydełkach w dzień, a nocą – nietoperze. Ale ptaki i nietoperze ratują pola przed armią owadów. Tak więc, gdy nie ma ptaków i nietoperzy, na uprawie pojawiają się owady. Noktowizor i termowizja pozwalają rolnikom skutecznie śledzić ruchy w powietrzu, aby regulować pracę turbin wiatrowych.

Technologie te mają inne fantastyczne możliwości:

• Określenie stanu plonu. Gęstość łodyg i liści może determinować obecność chorych roślin. Zdrowe rośliny prawie nie przepuszczają krótkich i długich fal, więc procent odbitej energii jest niski. Ponadto zielone liście zawierają dużo chlorofilu, co utrudnia przechodzenie przez fale.
• Oznaczanie żywotnych nasion. Po zasianiu w ziemi można zidentyfikować żywotne nasiona, które zwiększą plony.
• Planowanie nawadniania. Promieniowanie cieplne i wymiana gazowa gleby umożliwia określenie najbardziej wilgotnych i najcieplejszych miejsc na polu. Aby oszczędzać wodę, rolnicy wykorzystują technologię termiczną, aby znaleźć suche obszary, które wymagają pilnego podlewania.
• Identyfikacja roślin zakażonych bakteriami chorobotwórczymi. Za pomocą badań przesiewowych można określić mączniaka prawdziwego jęczmienia, żółtą rdzę pszenicy, uszkodzenia liści ogórka oraz grzyby.
• Ocena wydajności. Często zbiory i zyski z ich sprzedaży nie spełniają oczekiwań rolnika. Ale nowoczesne technologie pozwalają im dokonać wstępnej oceny plonów, aby zrozumieć możliwą sumę dochodów. Taka prognoza jest możliwa nie tylko dla upraw polowych, ale także dla drzew owocowych. Czujniki termiczne i na podczerwień pozwalają określić zdrowe i chore owoce, a także ich ilość na drzewie.
• Określenie dojrzałości. Intensywność promieniowania podczerwonego pozwala określić stopień dojrzałości plonu. Zwykle można to zrobić wizualnie, ale jeśli potrzebujesz poznać dojrzałość na dużym obszarze, powyższe technologie pomogą.
• Oznaczanie uszkodzonych owoców i warzyw przed transportem. Pomaga to określić owoce i warzywa, które wkrótce mogą zacząć gnić. Pracownicy mogą opryskiwać uprawy nawozami lub pestycydami w dowolnym momencie od zachodu do świtu. Opryskiwanie w nocy pozwala lepiej przetworzyć rośliny, ponieważ zazwyczaj nie ma wiatru lub jego podmuchy są nieznaczne. Ponadto rolnictwo nocne ma mniej problemów z pyłem wzrokowym. Noktowizor pozwala chronić pola przed dzikimi zwierzętami. Rolnicy często ponoszą straty z powodu zajęcy, lisów, dzików i innych zwierząt, które w nocy tratują lub zjadają ich plony.

Przyszłość NV i telewizji w rolnictwie
Według rozczarowujących prognoz ekspertów, żyzna gleba planety z roku na rok staje się coraz gorsza. Brakuje wody do nawadniania, pola atakują nietypowe dla danej strefy klimatycznej szkodniki. Ale takie „horrory” dla wielu producentów noktowizorów stały się tylko impulsem do wymyślania i ulepszania nowych technologii. W jaki sposób NV i TV zostaną zintegrowane z przemysłem rolnym w ciągu najbliższych 5-10 lat? Naukowcy obiecują nam fantastyczne osiągnięcia. Na przykład kamery termowizyjne o szerokim zasięgu zidentyfikują obszary z suchą glebą. Następnie dane te zostaną przekazane do komputera, a specjalne oprogramowanie skomponuje trasę nawadniania, aby skierować ciągniki przede wszystkim do problematycznych obszarów pola.
Jeszcze jeden pomysł deweloperów to automatyzacja maszyn rolniczych. Ciągnikami i kombajnami nowej generacji można sterować zdalnie. Kamery noktowizyjne pokażą kierunek, a kamery termowizyjne mogą zidentyfikować żywe obiekty w trawie lub łodygach roślin. Znacznie uprości to pracę na polu w nocy – będzie można w ogóle nie angażować personelu, do zdalnego sterowania wystarczy kilku operatorów.
Naukowcy już opracowują urządzenia noktowizyjne o wysokiej rozdzielczości. Takie urządzenia wyraźnie zobaczą napisy i małe elementy. Zwiększy się również zasięg ich widzenia. Udoskonalona technologia wkrótce umożliwi rolnikom latanie nocą nad polami na dronie.
Obrazy termowizyjne mogą pokazywać temperaturę gleby i strefy gleby o niskiej zawartości składników odżywczych, obszary z chorymi roślinami. Specjalne oprogramowanie przetworzy te informacje, aby rolnictwo stało się bardziej opłacalne i produktywne – pracownicy będą stosować nawozy i pestycydy na najbardziej problematycznych obszarach, identyfikować obszary o wysokiej wilgotności gleby i wiele więcej. Niektóre gospodarstwa zakupiły już optykę noktowizyjną dla personelu pracującego na polach w nocy.
Rolnictwo jest czwartym sektorem pod względem modernizacji i możliwości rozwoju na świecie. O wiele łatwiej zintegrować z nim nowe technologie niż z ubezpieczeniami, budownictwem czy gastronomią. Firmy takie jak John Deere, Syngenta i Robert Bosch aktywnie pracują nad nowymi technologiami dla przemysłu rolnego, aby uczynić go bardziej produktywnym i wydajnym. Zautomatyzowane farmy z dobrze skoordynowaną pracą w dzień iw nocy to całkiem realny projekt na najbliższe 10 lat.