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PRECISION FARMING

Droni e aerei da lavoro: l’hi-tech punta “in alto”

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drone-vignetoL’ attore cinematografico britannico, Reginald Denny, in un America post crisi del 29, desiderosa di riscatto sociale ed economico, diede spazio ad un’altra sua passione: l’aviazione, inventando uno dei primi esemplari di drone usato come bersaglio volante per le esercitazioni dell’aeronautica militare.

Drone significa fuco (il maschio dell’ape) e l’attribuzione sembra essere collegata alle caratteristiche che riguardano il rumore che il velivolo produce.

Un drone (o SAPR) è un sistema aeromobile a pilotaggio remoto ed ha la caratteristica di non essere guidato da un pilota umano. Il suo volo è controllato dal computer di bordo che a sua volta è vigilato da remoto attraverso un navigatore, o un pilota, che può trovarsi a terra o in un altro veicolo.

Oggi i droni rappresentano uno strumento polivalente e molto flessibile, trovando applicazione in numerevoli campi.

L’utilizzo in agricoltura e i suoi vantaggi

Con i droni è possibile effettuare rilievi a più alta risoluzione, ad esempio monitorare lo stato sanitario delle piante attraverso una fotografia dall’alto che permette di valutare più approfonditamente la situazione rispetto a quanto si possa fare ad occhio nudo.

Grazie ai dispositivi che si possono equipaggiare (termocamere, fotocamere, sensori, ecc.) si scattano immagini multispettrali e si catturano dati nello spettro dell’infrarosso e in quello visibile, creando così una visione complessiva della coltura che mette in evidenza differenze tra piante in salute e piante stressate.

In agricoltura possono essere utilizzati per:

  • la lotta biologica ai parassiti;
  • il controllo dei fabbisogni di irrigazione;
  • la programmazione del raccolto;
  • il monitoraggio delle malattie delle piante;
  • la raccolta delle immagini all’infrarosso che consentono di vedere i livelli di clorofilla delle colture.

Infine per una gestione agronomica ottimale i dati sono raccolti e gestiti da software.

Nello specifico le termocamere sono delle speciali telecamere sensibili all’infrarosso che servono a riprendere mappe termiche: in altre parole, si ottengono delle immagini (o dei filmati) a falsi colori dove a ogni gradazione di colore, dal blu al rosso acceso corrisponde una temperatura via via maggiore.

Consentono di capire lo stato di salute della piantina misurando la radiazione solare riflessa: più la foglia riflette meno la pianta sta utilizzando la luce solare per la fotosintesi e quindi è debole o malata. infrastrutture. Il guaio è che di solito le termocamere professionali sono pesanti e ingombranti, poco adatte ad essere agilmente trasportate da un piccolo drone, e una delle più piccole, ha un costo intorno ai 4-5 mila euro.

Per lavorare con i droni c’è bisogno di una certificazione, e a questo ha pensato l’Enac (Ente nazionale per l’aviazione civile) che ne ha recentemente regolamentato l’uso.

Batteria: durata, pregi e difetti

La tipologia di batterie indicata per alimentare un drone è una batteria ricaricabile nota come accumulatore litio-polimero, più comunemente LiPo

Un aspetto che bisogna tenere presente èche la durata del volo di un drone non è illimitata ma dipende da alcuni elementi:

  • Peso del drone
    Più il drone è pesante, più la batteria si consumerà  velocemente
  • Capacità  della batteria
    Il valore vicino alla scritta mAh (milliampere/ora) indica la sua capacità  nominale, ossia quanta energia riesce a immagazzinare. Più questo valore è alto, più la batteria (se completamente carica) avrà  energia da trasmettere
  • Meteo e temperatura
    In presenza di pioggia o vento forte, temperature troppo alte o basse, la durata della batteria è limitata. La durata di una batteria nei mesi dell’anno più freddi si riduce di circa un 25% rispetto all’estate.
  • Tipologia di volo
    la batteria risente positivamente di un pilota che dosa sapientemente l’acceleratore.

Di solito un pacco batterie offre al dronel ‘autonomia che varia dagli 8 ai 12 minuti, anche se è possibile inserire più batterie in parallelo per aumentare l autonomia di volo a discapito dellâ’altezza raggiunibile, in quanto il peso la limita molto.

I vantaggi della tecnologia LiPo riguardano i costruttori, che possono sagomare la forma alle batterie più o meno come vogliono, ed inolte rispetto alle batterie Ni-Cd (nichel-cadmio) e NiMH (nichel-metalidruro) che la corrente di scarica a vuoto è  molto minore.

I difetti risiedono principalmente nell’uso di caricabatterie specifici, per evitare incendi ed esplosioni. La batteria può esplodere se corto-circuitata, a causa della bassissima resistenza interna e della conseguente tremenda corrente impulsiva che attraversa la cella. Inoltre una cella LiPo può incendiarsi facilmente se forata. Necessitano di controlli elettronici di coppia per i motori elettrici collegati alla cella, al fine di contenere le correnti di scarica e di conseguenza il danneggiamento della batteria.

Altra problematica non meno importante delle batterie a base di litio è l’approvvigionamento della materia prima: il litio, che è disponibile in natura in quantità limitata e richiede processi di estrazione particolarmente complicati e costosi; il mercato è in mano a pochi produttori, FMC e CHEMETALL.

Il made in Italy la sfida per una agricoltura di precisone

E’ a Napoli che i tecnici della Managhi Aeronautica hanno progettato Sky Arrow un biposto in fibra di carbonio, in grado di mappare a bassa quota e a 70/80 Km orari, le colture agricole di grano o olive. La sua produzione è stata affidata allo stabilimento Salver di Brindisi che ha sapientemente dato vita ad un vero e proprio aereo da lavoro, dotato di sensori specifici (camera multispettrale, termografia, Lidar) capaci di monitorare le colture, e di predire, dall’alto, le zone infette da xylella ,oppure per il grano ,lo stato vegetativo.

I vantaggi del biposto leggero risiedono nella maggiore vastità  di superficie da monitorare rispetto ad un drone che ha bisogno di effettuare più passaggi per coprire la stessa area. Resta però la problematica legata ai costi, poichè l’evoluzione tecnologica è di solito inversamente proporzionale ai costi.

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