مغز پهپاد: چگونه هوش مصنوعی و رادارها، کشاورزی دقیق را ممکن میسازند؟
در بخش اول، بررسی کردیم که چگونه پهپادهای محلولپاش توانستند بهرهوری یک مزرعه گندم را دو برابر کنند. اما این پرندههای هوشمند دقیقاً چگونه کار میکنند؟ چه چیزی آنها را از یک سمپاش تراکتوری یا حتی هواپیمای سمپاش قدیمی متمایز میکند؟
بر اساس گفتگوی مجدد با آقای امین طلاییزاده در برنامه «نوآوران» (پخش شده در ۳۰ آبان ۱۴۰۱)، به کالبدشکافی این فناوری میپردازیم و توضیح میدهیم که چگونه ترکیبی از مهندسی مکانیک، هوش مصنوعی و رادارهای پیشرفته، دقت سانتیمتری را برای کشاورز به ارمغان میآورد.
شاید اولین قدم، اصلاح یک غلط مصطلح باشد. آقای طلاییزاده تأکید میکند که املای صحیح این کلمه «پهپاد» (Pahpad) است که مخفف «پرنده هدایت پذیر از دور» میباشد.
به طور کلی، پهپادها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
فرایند سمپاشی با این دستگاهها تماماً بر اساس یک نقشه از پیش تعیین شده و به صورت خودکار انجام میشود.
کشاورز در ابتدا با استفاده از یک رادیو کنترل هوشمند، در مرزهای زمین خود حرکت کرده و نقاط مرزی را مشخص میکند.
نرمافزار به صورت خودکار و بر اساس این مرزها، بهترین و بهینهترین مسیر پرواز را برای پوشش کامل و دقیق کل مزرعه طراحی میکند.
کشاورز مخزن را پر کرده (این مخازن از ۱۰ تا ۴۰ لیتر متغیر هستند)، باتری را جا میزند و دکمه «شروع» را فشار میدهد.
پهپاد به صورت خودکار به نقطه شروع پرواز رفته و عملیات را آغاز میکند. پمپ دستگاه فقط زمانی روشن میشود که پهپاد دقیقاً بالای منطقه تعیین شده برای سمپاشی قرار دارد.
این یکی از هوشمندانهترین بخشهای سیستم است. به محض اینکه مخزن محلول خالی میشود، پهپاد:
آنچه این فرایند را تا این حد دقیق و کارآمد میکند، مجموعهای از سنسورها و الگوریتمهای هوش مصنوعی است.
آقای طلاییزاده اشاره میکند که راننده تراکتور هنگام پر کردن مجدد مخزن و بازگشت به مزرعه، به صورت حدسی عمل میکند (“کجا بودم؟ سه چهار متر اینورتر یا اونورتر؟”). این کار باعث میشود یا بخشهایی از زمین دوبار سمپاشی شوند یا بخشهایی اصلاً سمپاشی نشوند.
اما پهپاد با استفاده از سامانههای مکانیابی دوتایی ماهوارهای (Dual GNSS)، دارای دقت در حد سانتیمتر است. این سیستم تضمین میکند که هیچ نقطهای از زمین نه جا میماند و نه دوبار سمپاشی میشود.
مزارع واقعی، زمینهای صاف و بینقصی نیستند. در آنها تپه، درخت، یا حتی دکل برق وجود دارد. پهپاد به یک سیستم تشخیص مانع هوشمند مجهز است:
برای سمپاشی یکنواخت، پهپاد باید همیشه در یک ارتفاع ثابت (مثلاً ۲.۵ متر) از سطح خود محصول پرواز کند، نه از سطح زمین. یک رادار مجزا در زیر پهپاد به طور مداوم فاصله تا بالای گیاهان را اندازهگیری کرده و ارتفاع پرواز را به صورت لحظهای تنظیم میکند.
اگر پهپاد سریع حرکت کند و پمپ ثابت باشد، سم کمتری پاشیده میشود. اگر آهسته حرکت کند، سم بیشتری میپاشد. برای حل این مشکل، پمپ دستگاه به سرعتسنج متصل است و پاشش (دبی) را متناسب با سرعت پرواز تنظیم میکند تا در همه حال، میزان پاشش در هکتار یکسان و دقیق باشد.
در نهایت، آقای طلاییزاده تأکید میکند که این فناوری پیچیده، باید توسط یک کشاورز قابل استفاده باشد.
نتیجهگیری: فناوری پهپاد سمپاش که دانش فنی طراحی و ساخت آن به صورت کامل در ایران بومیسازی شده، یک نمونه کامل از ترکیب مهندسیهای مکانیک، برق، کامپیوتر و صنایع است. این فناوری با موفقیت در بیش از ۵۰ هزار هکتار از اراضی کشاورزی کشور اجرا شده و نشان داده است که کشاورزی دقیق، دیگر یک رویا نیست، بلکه یک واقعیت در دسترس و به شدت کارآمد است.
