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无人机集群在未来精准农业中的应用

2019-08-07 16:09 性质:原创 作者:Pengli
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无人机群能模仿鸟群的行为吗?无人机网(www.youuav.com)新闻中心根据外媒的消息说,来自挪威国...

  图像版权归美国RAJANT公司--无人机群能模仿鸟群的行为吗?

  无人机网(www.youuav.com)新闻中心根据外媒的消息说,来自挪威国防研究机构(FFI)和美国Rajant公司(一家生产无线网络模块的公司)的科学家们正在努力研究采用无人机集群(初次大约20架)来管理成千上万亩的农田。

  当美国的农场主Bill Herz先生想知道他在伊利诺伊州东部的LaSalle拥有近千英亩的玉米和大豆的长势和病虫害时,他毫不犹豫地放飞了一架无人机。很显然,他得到了他所期望地结果。他不需要像过去一样,驱车沿着农场公路去巡视。事实上,无人机给他了一双空中眼睛,给他带来了实实在在的的收益,那就是节省了大量的时间和精力。

  问题在于,对于超大面积的农场来说,一架或者数架的无人机看起来已经不能满足超级农场主的需求。为了提高效率,为了更快捷的监控农作物的长势,实现对病原体等危害物即时的监控,势必要更多的无人机飞行队伍来进行人工操作。即便对于一个中小型农场主来说,看起来耗费并不小。

  来自挪威的FFI和美国的Rajant公司试图在现有的基础上,来一个突破。他们正在测试在一拼农田同时飞行大约20架无人机,而这些无人机显然具有自我感知和协调的能力,而无人机的操作手仅需1位或者数位来协助。说的更明白些,这20架次的无人机,如同蜂群,他们有各自的分工,相互进行数据和信息交流,自我沟通,行程集群效应。最大限度地,在超短时间内收集一片农田地所有地数据。让农场地管理者,在最短时间内做出正确地决策。

  图片版权归OLEG YAKIMENKO

  众所周知,上千架地无人机群同时出现在天空,携带发光管在空中做出不同地造型已经不是什么新鲜事物。但是,这样地机群是机械的,如同地面地大型团体操运动员一样。这是无人机群的初期发展阶段。而让数十架无人机在空中相互感知,自我编队和沟通并执行不同的任务,这恐怕是未来无人机群的终极目的。撇开军事领域,当然,农业也许是无人机群的其中一块用武之地。

  这家美国Rajant公司试图通过其一项名为"kinetic mesh" and "foreign function interface"的分布式软件,结合其拥有的专利无线传输技术在农场的天空中来实现这个目的。

  这难道是未来农业完全自动化的预演?

  Rajant公司副总裁Don Gilbreath认为,如果如果一个农民需要绘制数百英亩的土地,可能需要50块电池来配合他的无人机。而一个无人机机群,基本上同时完成相同的工作,比单个无人机要快20倍。

  挪威FFI研究员Sondre Engebraten说,这种“工作量的并行化”将从健康的农田中甄别出不同健康状况的植物,帮助农民决定在块面积上提供与之相符的杀虫剂和营养素。

  很显然,看起来这就是精准农业的未来!?

  图片版权归RAJANT公司,图片说明在2020年,该研究小组将试图操控100架无人机机群来执行农田任务。

  如果这个研究小组能够成功的话,对地球村民来说很显然是一个福音。预计到2050年世界人口将达到100亿,农产品消费量预计将增长70%。

  也许这个研究小组太乐观了!美国卡内基梅隆大学泰珀商学院运营管理教授Sridhar Tayur执怀疑态度。他认为,在恶劣气候下,无人机群如何工作?如何去计算管理维护成本和技术成本?这无疑是一个巨大的挑战。

  事实上,对于成本而言,Gilbreath先生估计,无人机群一旦进入农业市场,农场主就会花费数万美元,这使得那些正处于发展中的中小农场主不太可能买得起。而在印度、越南有大量的廉价劳动力,他们可以轻易出动数百人去分辨出农作物的健康与否。为何要使用昂贵的无人机群?他说,在第三世界国家去推广这样高科技的空中优势是没有意义的。在工业化国家,比如美国、澳洲、加拿大和西欧诸国,大规模的农田早已集约化,用无人机群来监管农田具有相当的规模优势,完全有实现的理由。

  瑞士苏黎世大学测试无人机如何避免坠毁

  即便是美国的小农场主Bill Herz也认为,他不会为无人机机群买单。但是,如果作为一家提供高科技农艺服务的公司的顾问,他肯定会考虑建议大型种植者去支付这笔钱。只有这些大农场,才可能具有规模化优势为自己的农田做出空中的付出。

  还有很多问题需要解决!在大多数国家,商业无人机飞行员必须获得航空当局的认证,因此经过认证的服务提供商也将克服成员们将面临的监管障碍。还有,这样的机群在城市边缘区域带来的潜在风险,如何去避免?

  图片版权CNH--图片说明自动拖拉机可以与无人机群一起工作

  明年,Gilbreath和Engebraten先生将操控多大100架无人机。他们目前正在紧锣密鼓的调试他们的软件和无线电技术,并制作无人机平台。

  无人机网(www.youuav.com)坚信,在未来的农业,无人机群是大有作为的,甚至可以替代蜜蜂传播花粉!但最终的胜利者也许不是来自挪威国防研究机构(FFI)和美国Rajant公司所成立的这家研究小组。跨领域的技术需要借鉴,商业整合需要实力。不管如何,人类最终会因为具备智慧的无人机群服务于农业而大受裨益。

      (此文系转载,文中所有文字内容和图片之知识产权均系原作者和机构所有。)

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