Los Drones evolucionan hacia una nueva herramienta para el campo

Drones: las nuevas herramientas del campo

Drones: las nuevas herramientas del campo

La pérdida de pilotos sobre territorio hostil impulsó el nacimiento del avión no tripulado en 1918. Casi un siglo después, la mención de la palabra evoca una connotación negativa.

“Creo que lo primero que te imaginas cuando escuchas la palabra drone es esta imagen de un avión no tripulado que operan en Afganistán con un arma de asalto o un misil atado debajo”, dice Rory Paul, de Volt Aerial Robotics.

Sin embargo, estos dispositivos, a los cuales Paul se refiere como sistemas aéreos no tripulados (UAS en inglés), tienen el potencial de ser mucho más que espías en el cielo. Apasionado defensor de la utilización de esta tecnología en la agricultura, Paul ha estado trabajando para cambiar esa imagen de enemigo a amigo.

“Los UAS son algo más inteligentes que un avión no tripulado usado como blanco que es derribado por la artillería antiaérea”, señala.

A pesar de que ha estado trabajando para introducir el concepto en la agricultura desde 2006, es sólo recientemente que las mareas han cambiado.

“Es un área que ha sido ignorada, pero hay un cambio en el enfoque que ha sucedido en los últimos meses”, dice Paul. “Los grandes jugadores de defensa están lentamente volviendo sus ojos hacia el potencial que estos dispositivos tienen para aplicaciones agrícolas”.

Las mayores posibilidades, según él, están en imágenes aéreas y la adquisición de datos. También piensa que el tamaño no importa cuando se cosechen los beneficios. “Estos sistemas serán operados por pequeños y grandes agricultores para adquirir datos cuando lo desean”, dice.

Agente de cambio

A pesar del valor potencial que los UAS tienen en agricultura, aún existen desafíos para navegar. Su uso (en Estados Unidos) está bajo la jurisdicción de la Administración de Aviación Federal (FAA). Están en proceso las normas de desarrollo y un plan para el uso comercial de UAS en el espacio aéreo nacional en 2015, que actualmente está terminantemente prohibido.

El piloto privado con habilitación instrumental a gran escala y entusiasta de aeromodelismo, Roger Brining ha estado volando aviones modelos a control remoto (RC) para el uso recreativo bajo las normas y directrices de seguridad de la Academia de Modelo Aeronáutica (AMA) desde la década de 1970.

“Aeronaves modelo han coexistido con éxito y de forma segura con los aviones a gran escala desde hace años”, dice. “La FAA ha trabajado con la AMA durante décadas para asegurar que se mantiene la seguridad. El problema es que todas estas directrices y programas de seguridad excluyen específicamente cualquier uso comercial de los aviones RC. Una vez que entramos en una empresa cobrando a un agricultor por tomar imágenes aéreas, esto se convierte en un uso comercial”.
El área que la FAA cree que verá el mayor crecimiento a corto plazo se encuentra en los pequeños UAS (que pesan menos de 10 kilogramos). A finales de 2013, se espera que la liberación de una propuesta de norma que regule el uso de los pequeños UAS. Podría tomar unos cuantos años más, sin embargo, antes de que una regla final sea implementada por el proceso de comentarios y revisión que sigue.

“No hay duda de que habrá regulaciones de la FAA en lo que se puede y no se puede hacer con UAS”, dice Brining, que posee granjas en Great Bend, Kansas. “Esta es una necesidad para la convivencia segura con aviones tripulados.”

La recopilación de información

Las universidades también ven esta herramienta como un aliado para muchos en la industria.

“Los UAS pueden reducir el desgaste del equipo, así como los costos de mano de obra y combustible para obtener datos muy precisos que no necesariamente seríamos capaces de reunir pasando por el campo a nivel del suelo”, dice Kevin Price, profesor de agronomía y geografía en la Universidad del Estado de Kansas.

Durante más de un año, Price, junto con Deon van der Merwe, profesor asociado de la Facultad de Medicina Veterinaria del Estado de Kansas, han estado colaborando para explorar cómo la tecnología no tripulada puede desempeñar un papel en las misiones de agro.

Ellos han descubierto una amplia gama de aplicaciones con la ayuda de dos unidades: un RiteWing Zephyr II y un hexacóptero DJI S800 Spreading Wings.

Por ejemplo, están trabajando con los profesores que realizan mejoramiento de cultivos con literalmente miles de cruces de plantas. Las semillas se sembraron en placas, y los campos más grandes se llenan con miles de parches.

“Los profesores a pie del campo mirando cada parche y su fenología, que es la forma en que la planta se ve – su altura y forma”, dice Price. Esta información se utiliza entonces para estimar el rendimiento.

“Cada parche se cosecha, y las semillas de las distintas variedades se pesan”, continúa. “Puede tomar hasta 1.500 horas de trabajo para obtener un fenotipo, que es un cuello de botella para mover el programa de mejoramiento genético a lo largo.”

Para acelerar el proceso, el mira un espectro-radiómetro, que mide la energía que viene de las plantas en miles de longitudes de onda.

“Con dos longitudes de onda – rojo y del infrarrojo cercano – podemos explicar más del 80% de la variabilidad en los rendimientos de estos miles de fenotipos. Si podemos tomar esas dos longitudes de onda, y construir con ellas una cámara, podemos volar un campo, tomar una imagen y proyectar el rendimiento de cada parcela en cuestión de minutos. Podemos ignorar las malas parcelas y no tener que recoger los datos. Se va a ahorrar millones de dólares en tiempo de investigación”.

Más allá de la cosecha, puede ver UAS contando el ganado, controlando el nivel de agua en el estanque, o determinando si las algas azul-verde que pueden matar el ganado están presentes.

Otros trabajos que antes tardaban horas, si no días, se reducen a minutos. “Hemos mapeado un área de unas 260 hectáreas en 18 minutos”, dice.

El sistema de cámara que tienen, que es una Canon S100 convertida a infrarrojo, toma una fotografía cada cuatro segundos.

“Esto nos proporciona una gran cantidad de la cobertura, y la mayor cobertura, mejor”, dice.

Agisoft, un software ruso, empalma, junto a los cientos de imágenes tomadas para crear un mosaico. Todos los campos de más de un área de 260 hectáreas son entonces reunidos en una imagen de gran tamaño con una resolución de 2,5 centímetros.

“Estoy mirando cada planta individualmente ahora”, dice Price. “Las imágenes mejoraran aún más en un futuro próximo con los nuevos sistemas de cámaras que salen al mercado.”

Negocio áspero

Encontrar un dispositivo lo suficientemente resistente como para resistir un poco de abuso y para no hacer que las personas pierdan valiosos equipos como cámaras, es otra área que su equipo está estudiando.

El Zephyr RiteWing II está hecho de polipropileno expandido, que es una espuma de alto grado de ingeniería que tiene una naturaleza elástica, lo que le permite recuperar su forma.

“Es robusto y vuela estable”, señala Price. “También tiene menos piezas, lo que significa menos roturas.”

En un avión típico, el timón y flaps móviles llamados alerones en el borde posterior de cada ala hacen girar a la nave a la izquierda o la derecha. Los flaps móviles llamados elevadores en la cola hacen que la nariz del avión vaya hacia arriba o hacia abajo.

“El RiteWing Zephyr II tiene elevones, que combinan las funciones del elevador y el alerón”, explica Price.

Además de un menor número de piezas móviles, otras ventajas incluyen menos masa, menos coste, menos resistencia, y respuesta de control más rápida.

Hasta la fecha, Price dice que han gastado unos 25.000 dólares en su equipo. Sin embargo, a través del ensayo y error, que cree que se podría construir una unidad por menos de 2.000 dólares.

“Les decimos a los agricultores que esperen pagar alrededor de $ 5.000 dólares, debido a que tienen que comprar una radio, que cuesta alrededor de $ 400 dólares”, señala.

Remontando vuelo

Al igual que el nuevo propietario de un RiteWing Zephyr XL (similar a la Zephyr II pero con una envergadura de 2 metros), Brining ha intentado varias formas de imágenes aéreas en el pasado.

“He utilizado vuelos tripulados por encargo, las imágenes aéreas tradicionales”, dice. “La resolución era pobre. Los costos eran muy altos (alrededor de $ 7 dólares por hectáreas por vuelo), y que los vuelos realizados fueron oportunamente tardíos para cumplir mis objetivos”.

Lo que más le intrigó acerca de esta tecnología es su increíble flexibilidad, velocidad y bajo costo para vuelos combinados con un producto de muy alta resolución definitiva.

“Creo que el nuevo sistema me permite tomar decisiones tácticas, todas los cuales se han hecho estrictamente sobre la base de exploración y muestreo por tierra,” Brining añade.

Brining estima que todo el sistema costará $ 5.000 a $ 7.000 dólares.

En el primer año, quiere tener el sistema en estado operativo, aprender a procesar las imágenes y el uso de los vuelos como una herramienta para que sus agrónomos puedan hacer mejor uso de su tiempo mediante la exploración de las piezas correctas del campo.

“Creo que también será de gran ayuda en la localización de fugas en mis sistemas de riego por goteo subsuperficial”, añade.

Haciendo números

De acuerdo con “The Economic Impact of Unmanned Aircraft Systems Integration” en los Estados Unidos, la agricultura de precisión es uno de los mercados con el mayor potencial para esta tecnología. El documento, que fue lanzado por la Asociación Internacional de Sistemas de Vehículos no Tripulados (AUVSI), estima que en sólo dos años los impactos económicos y de empleo de gasto en materia agrícola en los 50 estados serán casi $ 2,1 mil millones e incluye la creación de más de 21.500 puestos de trabajo.
“Los UAS son herramientas para aplicar las técnicas de agricultura de precisión “, dice Chris Mailey, vicepresidente de recursos de conocimiento para el AUVSI. “Son una pieza clave en el futuro de la agricultura de precisión.”

Sin embargo, advierte, la realización de esas metas estarán atadas a ciertos factores.

“Incentivos estatales, como un incentivo fiscal o de un sitio de prueba, pueden traer más puestos de trabajo a un estado que a otro”, señala. “La legislación – positiva o negativa – puede afectar a la adopción de estos dispositivos en el corto plazo. Creo que una vez que cualquier tecnología – no importa lo que sea – se prueba, es mucho más fácil conseguir una adopción más grande”.

Cada año que las ventas de la tecnología se retrasan, el informe dice que los EE.UU. podría perder $ 10 mil millones de dólares.

La seguridad ante todo

Con más de 18.000 aeropuertos, 750 instalaciones de control de tráfico aéreo, y 4.500 instalaciones de navegación aérea, el espacio aéreo de Estados Unidos es un sistema enorme de manejar. Hay más de 238.000 aeronaves de aviación general en el sistema en cualquier momento. El mantenimiento de la seguridad en el cielo es la misión de la parte superior de la FAA.

Mailey dice que debería ser la misión de la industria del agro también.

“La seguridad va a ser fundamental”, dice. “Los UAS son como un tractor o un camión. Si usted quita sus ojos de ellos o hace algo que no es muy inteligente, puede ser un dispositivo muy, muy peligroso”.

Artículo traducido al español por Drones Argentina
Fuente: http://www.agriculture.com/farm-management/technology/drones-evolve-into-a-new-tool-f-ag_322-ar31423

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