Технологията за нощно виждане в земеделието - имаме ли нужда от тях?

Октомври 8, 2021

 

Разработвайки устройствата за първото нощно виждане за военни цели, учените не подозираха, че тяхното изобретение ще получи много по-широко приложение през 21-ви век. Сега технологията NV се използва не само във въоръжените сили на различни страни. Той е популярен сред ловци, наблюдатели на диви животни, охранителни организации и т.н. Но той е не по -малко полезен за земеделието и земеделието. Удивително е колко рационален може да бъде човек, като направи работата по -продуктивна и по -лесна! Как технологията за нощно виждане може да се използва в земеделието и има ли смисъл да се интегрира в тази сфера? Четете нататък.

Видове технологии за нощно виждане
Три различни технологии ви позволяват да виждате в тъмното - нощно виждане, топлинно виждане и активно осветление. Последната опция ви позволява да получите изображение с висока разделителна способност и яснота. Но има и един голям недостатък - за да работят такива устройства, е необходимо допълнително осветление. Подобна технология осигурява добро изображение в пълна тъмнина, но хората или животните могат да видят потребителя поради допълнително осветление. С невъоръжено око не може да се види нощното виждане, а термичното зрение работи, затова те често се използват. Технологията за нощно виждане е преминала през няколко етапа на „фасетиране“, така че да можем да се насладим на безупречната работа на съвременното NV оборудване. Неговата работа се основава на улавяне на цялата налична светлина и късо вълнова радиация (фотони), отразена от обекти и превръщането й в един светлинен поток. Фотоните се превръщат в електрони и преминават през тръбата за усилване на изображението, където броят им се увеличава няколкостотин пъти. Колкото повече електрони, толкова по -ясно и ярко е изображението на потребителя на дисплея. Топлинното изображение е последното най-модерно в индустрията за нощно виждане. Топлоизолационната камера може да бъде толкова малка, че да може лесно да се носи в джоб. Камерата има термични сензори, които улавят топлинна радиация от обекти около потребителя, измерват техните температури и след това изпращат тези данни до вграден микрокомпютър. Компютърът обработва информацията и показва термично изображение на околното пространство на дисплея на потребителя. Заснемането и обработката на данни е толкова бързо, че потребителят вижда изображението без забавяне, тоест в реално време.

Какви проблеми решават NV и TV в земеделието
Работата на земята и грижата за растенията отнема много време, скъпо и се нуждае от постоянен контрол. NV и телевизионните технологии позволяват да се избегнат много проблеми и ненужни разходи в земеделието, ако се използват правилно:

• По -ниска температура на въздуха през нощта. Той улеснява работата както на човек, така и на техника; обработването на почвата, пръскането и други видове работа се извършват много по -лесно и по -бързо при комфортни температурни условия.
• Възможност за работа на полето през деня и през нощта, тоест да се осигури гъвкаво време за персонала. Гъвкавият и удобен работен график би намалил конфликтите в екипа.
• Минимално увреждане на пчелите по време на опрашване на цветя. Пчелите опрашват растенията от изгрев до залез. По време на торене през деня и химически обработки фермерите ежегодно унищожават хиляди от тези жизнено важни насекоми от природата.
• Възможност за унищожаване на повече вредители. Понякога е невъзможно да се унищожат вредители. Това се случва, тъй като те са на почвата под защитата на листата през деня пръскане и те се изкачват само вечер. Пръскането на полета през нощта ще унищожи максималния брой вредители. Освен това, отглеждането през нощта намалява риска от нараняване на диви животни и птици на полето през деня.

Как нощното и топлинното виждане могат да бъдат полезни в земеделието
Съвременните технологии могат да причинят голяма вреда на природата, в резултат на което страда и човекът. В много страни вятърните турбини се инсталират на нивата на фермерите. Доста често птиците се нараняват на лопатите си през деня и през нощта - прилепи. Но птиците и прилепите спасяват полета от армия от насекоми. Така че, когато няма птици и прилепи, върху културата се появяват насекоми. Нощното и топлинното виждане позволяват на фермерите ефективно да проследяват движенията във въздуха, за да регулират работата на вятърните турбини.

Тези технологии имат и други фантастични възможности:

• Определяне състоянието на реколтата. Плътността на стъблата и листата може да определи наличието на болни растения. Здравите растения почти не предават къси и дълги вълни, така че процентът на отразената енергия е нисък. Също така зелените листа съдържат много хлорофил, което затруднява преминаването на вълните.
• Определяне на жизнеспособни семена. След засяването в земята могат да се идентифицират жизнеспособни семена, които ще увеличат реколтата.
• График за напояване. Топлинното излъчване и газообменът на почвата дава възможност да се определят най -влажните и най -горещите места в полето. За да спестят вода, фермерите използват термична технология, за да намерят сухи райони, които се нуждаят от спешно поливане.
• Идентифициране на растения, заразени с патогенни бактерии. С помощта на топлинен скрининг е възможно да се определи брашнестата мана на ечемика, жълтата ръжда на пшеницата, уврежданията на листата от краставици и гъбичките.
• Оценка на добива. Често реколтата и печалбата от нейните продажби не отговарят на очакванията на фермера. Но съвременните технологии им позволяват да направят предварителна оценка на доходността, за да разберат възможната сума на дохода. Подобна прогноза е възможна не само за култури, растящи в полето, но и за овощни дървета. Термичните и инфрачервените сензори позволяват да се определят здрави и болни плодове, както и количеството им върху дървото.
• Определяне на падежа. Интензивността на инфрачервеното излъчване ви позволява да определите степента на зрялост на културата. Това обикновено може да се направи визуално, но ако трябва да знаете зрелостта на голяма площ, горните технологии ще ви помогнат.
• Определяне на повредени плодове и зеленчуци преди транспортиране. Това помага да се определят плодовете и зеленчуците, които скоро могат да започнат да гният. Работниците могат да пръскат торове или пестициди върху посевите по всяко време от залез до зори. Пръскането през нощта позволява по -добра обработка на растенията, тъй като обикновено няма вятър или поривите му са незначителни. Също така нощното земеделие има по -малко проблеми с праха на зрението. Нощното виждане позволява защита на полетата от диви животни. Земеделските производители често понасят загуби от зайци, лисици, глигани и други животни, които тъпчат или изяждат посевите си през нощта.

Бъдещето на NV и TV в земеделието
Според разочароващите прогнози на експертите, плодородната почва на планетата става все по -бедна от година на година. Има недостиг на вода за напояване, вредители, които не са характерни за определена климатична зона, атакуват полетата. Но такива „ужаси“ за много производители на нощно виждане се превърнаха само в тласък за изобретяване и подобряване на нови технологии. Как NV и TV ще бъдат интегрирани в селскостопанската индустрия през следващите 5-10 години? Учените ни обещават фантастично развитие. Например, термовизионните камери с широк диапазон ще идентифицират области със суха почва. След това тези данни ще бъдат предадени на компютър и специален софтуер ще съставя напоителния маршрут за насочване на трактори предимно към проблемните зони на полето.
Още една идея на разработчиците е автоматизацията на селскостопанска техника. Тракторите и комбайните от ново поколение могат да се управляват дистанционно. Камерите за нощно виждане ще показват посоката, а топлинните камери могат да идентифицират живи обекти в тревата или стъблата на растенията. Това значително ще опрости работата на полето през нощта - ще бъде възможно изобщо да не се включва персонал, само няколко оператора са необходими за дистанционно управление.
Учените вече разработват устройства за нощно виждане с висока резолюция. Такива устройства ще виждат ясно букви и малки елементи. Обхватът на техните гледни точки също ще се увеличи. Подобряването на технологиите скоро ще позволи на фермерите да прелитат полета с дрон през нощта.
Термичните изображения могат да показват температурата на почвата и почвените зони с ниско съдържание на хранителни вещества, области с болни растения. Специален софтуер ще обработва тази информация, за да направи земеделието по -рентабилно и продуктивно - работниците ще прилагат торове и пестициди в най -проблемните зони, ще идентифицират райони с висока влажност на почвата и много други. Някои ферми вече са закупили оптика за нощно виждане за персонал, който работи на полето през нощта.
Земеделието е четвъртият сектор по отношение на възможностите за модернизация и развитие в света. Много по -лесно е да се интегрират нови технологии в него, отколкото в застраховането, строителството или кетъринга. Компании като John Deere, Syngenta и Robert Bosch активно работят по нови технологии за селскостопанската индустрия, за да я направят по-продуктивна и с висока доходност. Автоматизираните ферми с добре координирана работа през деня и нощта са съвсем реален проект за следващите 10 години.