IE 6: VYUŽITIE DRONOV NA OCHRANU PLODÍN

ie_6_part0

VYUŽITIE DRONOV NA OCHRANU PLODÍN

Inovačný Experiment 6

Tento inovačný experiment sa zameria na využitie dronov na monitorovanie a ochranu plodín.

DEFINÍCIA PROBLÉMU
RIEŠENIE

Dobrý zdravotný stav plodín a optimálne fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti pôdy sú dôležitými znakmi účinkov technológií šetrných k životnému prostrediu a efektivity riadenia v rastlinnej výrobe. V súčasnej dobe sa diagnostika zdravotného stavu a výživného stavu plodín vykonáva väčšinou na základe znalostí a skúseností agronómov a dlhodobých pôdno-klimatických informácií o danej výrobnej oblasti. Chýbajú však jednotné postupy a metodiky pre spoľahlivé rozhodovanie. V dobe rozvoja informačných technológií a inteligentných systémov pre podporu rozhodovania je táto vysoko aktuálna téma plne v súlade s pôsobnosťou AgriHub CZ&SK. Ťažisko aktivít inovačného experimentu je zamerané na hodnotenie zdravotného stavu hospodársky významných poľnohospodárskych plodín a na hodnotenie výskytu koncentrácií škodcov a chorôb v cieľovej plodine a v pôde.

V súčasnej dobe využívajú poľnohospodári na diagnostiku výživy a zdravotného stavu plodín svoje subjektívne hodnotenia, resp. rady odborníkov alebo distribútorov hnojív a prípravkov na ochranu rastlín. Táto diagnostika je v mnohých prípadoch nepresná a vedie poľnohospodárov k chybným rozhodnutiam s negatívnym dopadom na produkciu, a tým aj ekonomickú efektívnosť podniku. Súčasné trendy nám hovoria, že práve dvojrozmerné optické systémy a počítačové videnie predstavujú smer, ktorý smeruje k vývoju nových inovatívnych metód identifikácie a lokalizácie konkrétnych objektov. Široká škála možností využitia týchto technológií napomáha ich rozvoju a nachádza nové spôsoby ich využitia a implementácie v poľnohospodárskych strojoch. Na jednej strane je vizuálna detekcia a rozpoznávanie objektov pomocou multispektrálnych snímok veľmi komplexný problém, ale poľnohospodár môže reagovať na aktuálnu situáciu variabilnejšie, keď sa situácia v poľnohospodárskom sektore často a rýchlo mení.

Na druhej strane je možné sledovať súčasne niekoľko oblastí, pretože spracovanie dát môže byť podstatne zložitejšie. Mapované oblasti je možné analyzovať, identifikovať a realizovať pomocou 2D, resp. pomocou 3D systému spracovania obrazu oveľa presnejšie ako súčasné existujúce senzorové systémy a metódy. Faktory nákladov a produktivity sa pridávajú v konkrétnych typoch aplikácií, napríklad pri mapovaní poľnohospodárskych plôch alebo pri lokalizácii konkrétnych objektov, ktoré sú globálne pozitívne (užitočné) pre štandardizáciu celého detekčného a kontrolného systému na podporu rozhodovania.

Hlavným cieľom činnosti je vyvinúť metodiku snímania, hardvérové a softvérové riešenie schopné určiť súradnice každej oblasti spolu s jej geometrickými rozmermi, aby bolo možné poskytnúť presné informácie v podobe máp oblastí s výskytom burín, škodcov a chorôb alebo oblastí s nízkou koncentráciou živín, a to pomocou komerčne dostupných bezpilotných vozidiel, ktoré budú obsahovať špecializované snímacie zariadenia. Navrhovaná metodika identifikácie problematických oblastí vybranej plodiny bude vyplývať z nameraných dát, či už v obrazovej podobe prostredníctvom špecializovaných kamier, alebo zo senzorov. Následne budú identifikované problematické oblasti v plodine a potom bude určený predpokladaný charakter, rozsah a príčina poškodenia. Systém určí súradnice, navrhne postupy, metódy a dávkovanie a bezpilotné zariadenia aplikujú určené látky.

Autonómny a nezávislý odber vzoriek rastlín pre dôkladnú identifikáciu burín, chorôb alebo škodcov vo vybranej plodine a odber vzoriek pôdy na stanovenie fyzikálno-chemických vlastností bude realizovaný v dvoch formách:

Vyššie plodiny - s využitím komerčne dostupných bezpilotných vozidiel doplnených o unikátne robotické zariadenie určené na vlastný odber, skladovanie a prenos biologického materiálu;
Nižšie plodiny - mobilné autonómne zariadenie bude obsahovať robota na odber, skladovanie a prepravu vzoriek pôdy a biologického materiálu.

(Informačný) systém na podporu rozhodovania v oblasti automatizovaného vyhodnocovania nameraných a zhromaždených údajov za účelom presnej aplikácie chemických látok na likvidáciu burín, škodcov a chorôb v plodine alebo pridávanie živín do pôdy. Súčasťou systému na podporu rozhodovania bude mobilná aplikácia, ktorá bude poskytovať informácie o presnej lokalizácii pre aplikáciu chemických látok na základe vytvorených máp a signálov GPS.

Cieľová skupina (pre koho je inovácia prínosom)

Primárnou cieľovou skupinou sú poľnohospodári a spoločnosti ponúkajúce služby pre poľnohospodárov a vyrábajúce alebo predávajúce produkty a/alebo stroje na poľnohospodársku výrobu. Nové obchodné a ekonomické príležitosti vznikajú priamo z výroby a predaja technológií a nepriamo v podobe obchodných príležitostí založených na službách – prenájme technológií poľnohospodárov a ďalších zúčastnených strán. Sekundárne cieľové skupiny navyše predstavujú inštitúcie, ako sú univerzity, výskumné a vývojové spoločnosti, vládne orgány, ktoré môžu výsledky využívať na účely vzdelávania, výskumu a vývoja alebo kontroly.