Technológia nočného videnia v poľnohospodárstve - potrebujeme ich?

Októbra 8, 2021

 

Pri vývoji zariadení prvého nočného videnia na vojenské účely vedci netušili, že ich vynález dostane v 21. storočí oveľa širšie uplatnenie. Technológia NV sa teraz používa nielen v ozbrojených silách rôznych krajín. Je obľúbený medzi poľovníkmi, pozorovateľmi voľne žijúcich živočíchov, bezpečnostnými organizáciami a podobne. Nie je však o nič menej užitočný pre poľnohospodárstvo a poľnohospodárstvo. Je úžasné, ako racionálny môže byť človek, keď robí prácu produktívnejšou a jednoduchšou! Ako je možné využiť technológiu nočného videnia v poľnohospodárstve a má vôbec zmysel integrovať ju do tejto sféry? Pokračuj v čítaní.

Typy technológií nočného videnia
Tri rôzne technológie vám umožňujú vidieť v tme - nočné videnie, tepelné videnie a aktívne osvetlenie. Posledná možnosť vám umožňuje získať obrázok s vysokým rozlíšením a čistotou. Existuje však aj jedna veľká nevýhoda - na to, aby takéto zariadenia fungovali, je potrebné dodatočné osvetlenie. Takáto technológia poskytuje dobrý obraz v úplnej tme, ale ľudia alebo zvieratá môžu používateľa vidieť kvôli dodatočnému osvetleniu. Voľné oko nevidí nočné videnie a termálne videnie funguje, takže sa často používajú. Technológia nočného videnia prešla niekoľkými fázami „fazetovania“, aby sme si mohli vychutnať dokonalú prácu moderného vybavenia NV. Jeho práca je založená na zachytení všetkého dostupného svetla a krátkovlnného žiarenia (fotónov) odrazeného od predmetov a jeho premene na jeden svetelný tok. Fotóny sa zmenia na elektróny a prechádzajú trubicou zosilňovača obrazu, kde sa ich počet zvyšuje niekoľko stokrát. Čím viac elektrónov je, tým jasnejší a jasnejší je obraz používateľa na displeji. Termovízne snímanie je posledným najmodernejším v odvetví nočného videnia. Termovízna kamera môže byť taká malá, že sa dá ľahko nosiť vo vrecku. Kamera má tepelné senzory, ktoré zachytávajú tepelné žiarenie z predmetov okolo používateľa, merajú ich teploty a tieto údaje potom odosielajú do vstavaného mikropočítača. Počítač spracuje informácie a na displeji užívateľa zobrazí tepelný obraz okolitého priestoru. Zachytávanie a spracovanie údajov je také rýchle, že používateľ vidí obrázok bez oneskorenia, to znamená v reálnom čase.

Aké problémy riešia NV a TV v poľnohospodárstve
Práca na zemi a starostlivosť o rastliny je veľmi časovo náročná, nákladná a vyžaduje neustálu kontrolu. Technológie NV a TV umožňujú pri správnom použití vyhnúť sa mnohým problémom a zbytočným výdavkom v poľnohospodárstve:

• Nižšia teplota vzduchu v noci. Uľahčuje prácu človeka i techniky; obrábanie pôdy, postrek a iné druhy prác sa dajú oveľa jednoduchšie a rýchlejšie vykonávať v príjemných teplotných podmienkach.
• Schopnosť pracovať na poliach cez deň a v noci, to znamená zabezpečiť flexibilitu pre zamestnancov. Flexibilný a pohodlný rozvrh práce by obmedzil konflikty v tíme.
• Minimálne poškodenie včiel počas opeľovania kvetov. Včely opeľujú rastliny od východu do západu slnka. Počas denného hnojenia a chemických ošetrení poľnohospodári každoročne zničia tisíce týchto životne dôležitých prírodných hmyzu.
• Schopnosť zabiť viac škodcov. Niekedy nie je možné zničiť škodcov. Stáva sa to preto, že pri dennom postreku sú na pôde pod ochranou listu a lezú hore iba večer. Postrek polí v noci zničí maximálny počet škodcov. Nočné poľnohospodárstvo okrem toho znižuje riziko zranenia voľne žijúcich zvierat a vtákov na poli počas dňa.

Ako môže byť nočné videnie a tepelné videnie užitočné v poľnohospodárstve
Moderné technológie môžu prírode veľmi uškodiť, čím trpí aj človek. V mnohých krajinách sú veterné turbíny inštalované na farmárskych poliach. Pomerne často sú vtáky cez deň a v noci zranené na svojich lopatkách - netopiere. Vtáky a netopiere však zachraňujú polia pred armádou hmyzu. Keď teda nie sú žiadne vtáky a netopiere, na plodine sa objaví hmyz. Nočné videnie a tepelné videnie umožňujú poľnohospodárom efektívne sledovať pohyby vo vzduchu a regulovať prácu veterných turbín.

Tieto technológie majú ďalšie fantastické možnosti:

• Stanovenie stavu plodiny. Hustota stoniek a listov môže určiť prítomnosť chorých rastlín. Zdravé rastliny takmer neprenášajú krátke a dlhé vlny, takže percento odrazenej energie je nízke. Zelené listy tiež obsahujú veľa chlorofylu, čo sťažuje prechod vlnami.
• Stanovenie životaschopných semien. Po zasiatí do zeme je možné identifikovať životaschopné semená, ktoré zvýšia úrodu.
• Plánovanie zavlažovania. Tepelné žiarenie a výmena plynu v pôde umožňujú určiť najvlhšie a najhorúcejšie miesta v teréne. Aby ušetrili vodu, farmári používajú tepelnú technológiu na nájdenie suchých oblastí, ktoré vyžadujú naliehavé zavlažovanie.
• Identifikácia rastlín infikovaných patogénnymi baktériami. Pomocou tepelného skríningu je možné určiť múčnatku jačmeňa, žltú hrdzu pšenice, poškodenia listov uhorky a plesne.
• Hodnotenie výťažku. Úroda a zisk z jej predaja často nespĺňajú očakávania farmára. Moderné technológie im však umožňujú vykonať predbežné posúdenie výnosu, aby pochopili možnú sumu príjmu. Takáto predpoveď je možná nielen pre plodiny rastúce na poli, ale aj pre ovocné stromy. Tepelné a infračervené senzory umožňujú určiť zdravé a choré plody, ako aj ich množstvo na strome.
• Stanovenie splatnosti. Intenzita infračerveného žiarenia vám umožňuje určiť stupeň zrelosti plodiny. Obvykle sa to dá urobiť vizuálne, ale ak potrebujete poznať zrelosť na veľkej ploche, vyššie uvedené technológie pomôžu.
• Stanovenie poškodeného ovocia a zeleniny pred prepravou. Pomáha to určiť ovocie a zeleninu, ktoré môžu čoskoro začať hniť. Pracovníci môžu od západu slnka do úsvitu postrekovať plodiny hnojivami alebo pesticídmi kedykoľvek. Postrek v noci umožňuje lepšie spracovanie rastlín, pretože zvyčajne nie je vietor alebo jeho poryvy sú bezvýznamné. Nočné poľnohospodárstvo má tiež menej problémov s prachom z videnia. Nočné videnie umožňuje ochranu polí pred divokými zvieratami. Poľnohospodári často trpia zajacmi, líškami, diviakmi a inými zvieratami, ktoré v noci prešľapujú alebo zjedia úrodu.

Budúcnosť NV a TV v poľnohospodárstve
Podľa neuspokojivých predpovedí odborníkov je úrodná pôda planéty z roka na rok chudobnejšia. Vody na zavlažovanie je nedostatok, na polia útočia škodcovia, ktorí nie sú typickí pre konkrétne klimatické pásmo. Ale tieto „hrôzy“ pre mnohých výrobcov nočného videnia sa stali iba impulzom k vynájdeniu a zlepšovaniu nových technológií. Ako budú NV a TV integrované do poľnohospodárskeho priemyslu počas nasledujúcich 5-10 rokov? Vedci nám sľubujú fantastický vývoj. Širokopásmové termokamery napríklad identifikujú oblasti so suchou pôdou. Potom budú tieto údaje odoslané do počítača a špeciálny softvér zostaví cestu zavlažovania tak, aby smerovala traktory predovšetkým do problémových oblastí poľa.
Ďalšou myšlienkou vývojárov je automatizácia poľnohospodárskych strojov. Traktory a kombajny novej generácie je možné ovládať na diaľku. Kamery pre nočné videnie ukážu smer a termokamery dokážu identifikovať živé objekty v tráve alebo stonkách rastlín. To výrazne zjednoduší prácu na poli v noci - bude možné nezapájať personál vôbec, na diaľkové ovládanie je potrebných iba niekoľko operátorov.
Vedci už vyvíjajú zariadenia na nočné videnie s vysokým rozlíšením. Takéto zariadenia budú jasne vidieť nápisy a malé prvky. Zvýši sa aj rozsah ich pohľadu. Vylepšovanie technológie už čoskoro umožní farmárom v noci lietať nad poliami na droni.
Termosnímky môžu ukazovať teplotu pôdy a pôdne zóny s nízkym obsahom živín, oblasti s chorými rastlinami. Špeciálny softvér spracuje tieto informácie, aby poľnohospodárstvo bolo výnosnejšie a produktívnejšie - pracovníci budú v najproblematickejších oblastiach aplikovať hnojivá a pesticídy, identifikovať oblasti s vysokou pôdnou vlhkosťou a mnoho ďalších. Niektoré farmy už kúpili optiku nočného videnia pre zamestnancov, ktorí v noci pracujú na poli.
Poľnohospodárstvo je štvrtým odvetvím, pokiaľ ide o možnosti modernizácie a rozvoja na svete. Je oveľa jednoduchšie integrovať do nej nové technológie ako do poisťovníctva, budov alebo stravovania. Spoločnosti ako John Deere, Syngenta a Robert Bosch aktívne pracujú na nových technológiách pre poľnohospodársky priemysel, aby bola produktívnejšia a výnosnejšia. Automatizované farmy s dobre koordinovanou dennou a nočnou prácou sú celkom skutočným projektom na nasledujúcich 10 rokov.