profimagazin

Jobb, mint a háti permetező és a helikopter – DJI Agras T16 permetező drón

A meredek lejtőkön a szőlőtermesztés sok erőfeszítést igényel, és a háti permetezőgéppel végzett növényvédelem és nem is egészséges a felhasználó számára. Alternatív megoldás lehet a drónnal történő permetezés. (A cikk a Profi Mezőgazdasági Gépmagazin 2020/3 számának Technika rovatában jelent meg.)

A kínai DJI gyártó Agras T16 permetező drónja a gyártó saját elmondása szerint, 6,5 m-es szélességben permetez, és óránként maximum 10 hektárt tud a levegőből kezelni. Ha azonban csak 3 m munkaszélességgel számolunk – ahogyan azt a Weinsbergi Bor- és Gyümölcstermesztési Állami Oktatási és Kutatóintézet (LVWO) ajánlja – a meredek szőlőültetvényekben végzett eljárás sokkal hatékonyabb és a felhasználó számára kedvezőbb, mint egy háti, vagy egy talicskás tömlős permetezővel végzett kézi permetezés.

Meredek lejtőn fekvő szőlőültetvények esetében a drónnal történő permetezés alternatíva lehet a háti permetezővel vagy a tömlővel történő talicskás permetezés mellett. Fotók: Böhrnsen

Ezen túlmenően, az alacsony sodródás miatt, a permetező drónok meredek szőlőültetvényekben olyan területeken is használhatók, ahol a helikopter alkalmazása eddig nem volt lehetséges a növényvédő szerek elsodródási távolságra vonatkozó előírásai miatt, amint azt Manuel Becker (LVWO Weinsberg) állítja, és ahogyan azt az első vizsgálati eredmények is mutatják.

A hessigheimi (74394) Droneparts céggel (droneparts.de) együtt az LVWO Weinsberg részt vesz egy EIP-Agri projektben, amelynek a permetező drónok bevezetését segíti a meredek szőlőültetvényeken. A hároméves projekt ez év végéig tart. Az Európai Innovációs Partnerség (EIP) keretein belül a projekt mintegy 450.000 euró támogatást kap. Az Agras MG-1S és az Agras MG-1P permetező drónokat használtunk. Mindkettő az Agras T16 elődje. Az LVWO Weinsberg tavaly augusztus óta permetez Agras T16 drónnal. A 16 literes cseretartállyal ellátott T16 permetező drónnak a korábbi modellekhez képest nagyobb a hasznos terhelhetősége, és gyorsabb repülési sebességgel dolgozhat, mivel több fúvókával rendelkezik, mint elődjei.

Ezenkívül a DJI továbbfejlesztett radarrendszerrel látta el a multikoptert, az IP 67 védelmi osztálynak megfelelő központi számítógépes modulja portól és víztől védett, valamint egyszerűbb lett az akkumulátor és a permetlé tartály cseréje is.

A repülési útvonal megtervezése és a permetezési paraméterek beállítása a tableten történik.

Az Agras T16 permetezési technológiája

Az alapfelszereltséghez tartozó Teejet XR11001VS lapos sugarú fúvókákkal az Agras T16 percenként maximum 3,6 l permetező folyadékot juttat ki. Az opcionálisan megvásárolható gyári XR110015VS fúvókákkal pedig 4,8 l/perc mennyiségű permetlé juttatható ki. Ez kb. 17, illetve 22 l/ha kijuttatási mennyiségnek felel meg, 6 m/s repülési sebesség mellett. Az LVWO Weinsberg viszont nem használja ezeket a fúvókatípusokat, hanem inkább a Lechler IDK 90-025 típusú injektoros fúvókái mellett döntöttek. Ennek hátterében egyrészt a Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszer-biztonsági Hivatal helikopterekkel történő permetezéssel kapcsolatos törvényi követelményei állnak (lásd a „A permetező drónok használata a gyakorlatban” című keretes részt), másrészt az a tény, hogy az injektoros fúvókákkal 3 m munkaszélesség mellett jobb kijuttatási minőséget, és jobb cseppképzési értékeket lehet elérni, mint a szokásos lapos sugarú fúvókákkal.

Négy elektromos szivattyú továbbítja a permetkeveréket a négy rotorkar nyolc fúvókájához.

A nyolc permetező fúvókát párosával rögzítik a hexakopter drón hat rotorkarja közül négyre. Négy kicsi elektromos szivattyú látja el a fúvókákat permetlével. Ezek közül a szivattyúk közül kettő elektronikusan össze van kötve, így két fúvókakar függetlenül a másik fúvókakar pártól be- és kikapcsolható. Ez hasznos lehet például a dupla permetezés elkerülése érdekében a szőlőterület végén végzett fordulási manőver során. Ezenkívül a kijuttatási mennyiség könnyen felére csökkenthető, ha az Ultra-low-volume (ULV), azaz ultra kis mennyiségű permetlé alkalmazásával különösen kis mennyiségben szeretnénk növényvédő szert kijuttatni.

A rotorkarok behajthatók a kocsik csomagtartójában való szállításhoz.

A drónok repülése

A növényvédő szerek permetezésekor fontos, hogy a drónok egyenletes távolságot tartsanak a célterülettől. Ezt egy radarérzékelő biztosítja, amely 100° széles látómezővel letapogatja az állomány felületét.

A szenzor jeleiből az elektronika kiszámít egy 3D-s terepmodellt, automatikusan beállítja a repülési magasságot és elkerüli az akadályokat. A jövőben az Agras T16-nak nem csak el kell kerülnie az akadályokat, hanem alternatív lehetőségként felettük át is fog tudni repülni. A radarérzékelő érzékenységét két fokozatban lehet előre kiválasztani: sík és lejtős felületekhez.

Két RTK földi antenna a centiméter pontosságú repülést is lehetővé teszi. Egyébként, mint bármely más multikopter, a DJI Agras T16 modell is fel van szerelve GPS rendszerrel, dőlésszög érzékelőkkel és mágneses mező érzékelőkkel is. Egy kamera rádiójelek útján továbbítja az élő képeket a távirányító egység kijelzőjére. A drón irányítója így a permetező drón szemszögéből látja a pillanatnyi helyzetet. A kamera éjjeli használatra LED fényszóróval van felszerelve.

A futómű alján található radarérzékelő állandó repülési magasságban tartja a drónt.

A rotorkarokon elhelyezett színes LED fények jelzik a drón irányát (elöl piros, hátul zöld).

A drón rádiójeles távirányítóval működtethető. A hozzá csatlakoztatott tablet szolgál az adatokat megjelenítő eszközként. A drónt irányító személy egy műholdképen láthatja a szőlőterületet, a repülési útvonalat, a kiindulási pontot (az úgynevezett kezdőpontot), a saját helyzetét és a permetező drón pillanatnyi helyzetét a haladási iránnyal.

Az útvonal tervezésre és a növényvédő szerek kijuttatására szolgáló szoftver előre telepítve van. A repülési útvonalat jelenleg csak táblagépen lehet megtervezni.

A gyártó szerint az útvonaltervezés a jövőben PC-n is lehetséges lesz.

Beállítások indítás előtt

A permetező drón indítása előtt a drón kezelője megadja a keretparamétereket, vagyis meghatározza a tervezett kijuttatási mennyiséget (l/ha), a repülési sebességet (km/h), a repülési magasságot és a munkaszélességet. A permetező vezérlőrendszere ezután automatikusan beállítja a megfelelő nyomást, és vagy mind a nyolc fúvókát kinyitja, vagy beállítástól függően, csak a fúvókák számának felét nyitja meg. A fúvókák választását a főmenüben lehet megváltoztatni.

Permetezés közben a kijelzőn megjelenik az aktuális kijuttatási mennyiség. A kijelző nagyon pontos. Egy mágneses induktív átfolyási mennyiség mérő a mért értékeket mindössze +/- két százalékos hibahatárral méri. Az elektronika azt is jelzi, ha a permetlé tartály kiürült. Az előzetes beállításoktól függően a drón vagy megáll az aktuális helyen, vagy automatikusan visszatér a kiindulási pontra. A permetlé tartály feltöltése vagy az akkumulátor cseréje után a drón visszatér arra a pontra, ahol a kezelés leállt.

A pontos és egyenletes kijuttatás érdekében a drón vezetőjének ki kell kapcsolnia az automatikus fordulást, az úgynevezett Bank-Turning módot. Ebben az esetben a permetező drón nem megállás nélkül egy körívben repül a következő sorra. Ez elkerülhetetlenül átfedést eredményezne a kijuttatásban forduláskor, mivel a permetezési folyamat megszakítása ilyenkor nem történik elég pontosan.

Az automatikus fordulás használata nélkül a drón a sor végén nem halad tovább, hanem oldalra repül a következő sorra, és ott ismét elindítja az előre repülési módot. Eközben az elektronika egymás után kikapcsolja a fúvókakarokat, majd egymás után újra be is kapcsolja őket.

Forduláskor a vezérlés a szórási mennyiséget fokozatosan tudja csökkenteni és növelni.

Amit még észrevettünk

Egy akkumulátor elegendő két tartálynyi permetlé kijuttatásához.
Az akkumulátort és a permetlétartályt gyorsan ki lehet cserélni, mert a drón keretére vannak függesztve. A cseretartály automatikusan bepattan a zárba.
A futómű és a rotorkarok karbonszálas anyagból készültek. A hajtóműveket kemény habosított műanyag borítja és védi.
A rotorok karjait nem kell leszerelni a szállításhoz. Behajthatók.
Az Agras T16 repülési engedélye személyhez kötött. Az aktiválása a repülés megkezdése előtt minden alkalommal egy internetes fiók segítségével történik. Az internet-
kapcsolatot UMTS segítségével vagy rövid ideig okostelefon hotspot használatával
kell létrehozni. A hotspotot ezután le kell választani, mert a rádiójeles távirányító ugyanazt a jelfrekvenciát használja a drónvezérléshez.
A Lechler injektoros fúvókákkal felszerelt és a JKI tesztjére bejelentett DJI Agras T16 körülbelül nettó 24000 euróba kerül, képzéssel együtt. A jogi keretfeltételek miatt a Droneparts dróngyártó cég a permetező drónt jelenleg csak a hatóságoknak értékesíti, nem pedig a borászoknak vagy a mezőgazdasági termelőknek.

Az akkumulátor és a 16 literes tartály gyorsan és egyszerűen cserélhető. Fotók: Böhrnsen

Összegzés

A drónnak történő permetezés csekély elsodródást jelent és pontosan elvégezhető, ha műszakilag megfelelően van felszerelve. A DJI Agras T16 rendelkezik a szükséges előfeltételekkel. Nyolc injektoros fúvókával és 3 m munkaszélességgel az első tapasztalatok szerint jó keresztirányú eloszlással és minimális elsodródással permetez.

A drónokkal történő permetezés így meredek szőlőültetvényeken megkönnyítheti a felhasználó munkáját, és egészségügyi szempontból is védelmet nyújt. A szántóföldi gazdálkodásban is elképzelhető lenne a hasznos felhasználása, pl. a gyomfészkek elleni küzdelemben.

Minden karra két fúvóka van felszerelve. Az oldalsó szelepek szellőztetik a rendszert.

A permetező drónok használata a gyakorlatban

A növényvédő szerek repülőgéppel történő permetezése egyelőre nem engedélyezett az EU-ban. Ez a tilalom a rádiójellel vezérelt multikopterekre is vonatkozik, amelyeket légi járműként határoznak meg. Engedélyezett kivételek lehetségesek. Németországban a Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszerbiztonsági Hivatal eddig csak a meredek lejtőkön folyó szőlőtermesztés során és az erdőkben a fák koronáját érintő kártevők elleni küzdelemhez adott ki a helikoptereknek engedélyeket. Erre a célra a helikoptert fel kell szerelni egy meghatározott permetezőrendszerrel és 05 injektorfúvókákkal, és a kijuttatási mennyiségnek legalább 150 l/ha nagyságúnak kell lennie. Ezen kívül a növényvédő szernek engedélyezettnek kell lennie a légi járművekkel történő kijuttatásra is.

Az európai irányelv (2009/128/EG) ilyen szűk értelmezését sajnáljuk, mivel a permetező drónok közelebb tudnak repülni az állományhoz, mint a helikopterek, ezért itt alacsonyabb a permetezés során az elsodródás veszélye. Ezenkívül a multikopterek rotorjai a permetködöt a teljes munkaszélességben lefelé nyomják, tehát alig fordul elő oldalirányú örvénylés. Ezen előnyök miatt többen próbálnak erőfeszítéseket tenni annak érdekében, hogy Németországban előmozdítsák a permetező drónokkal a növényvédelem engedélyezését.

A Droneparts cég regisztrálta az Agras MG-1S és MG-1P permetező drónokat a Julius Kühn Intézetnél (JKI) az eszközök tesztelése céljából, és bővített vizsgálatot kértek az Agras T16 drónhoz.

A vizsga várhatóan hamarosan pozitív eredménnyel fog befejeződni. Ezután megvizsgálják a permetező eszköz műszaki alkalmasságát a permetező drónokon. De még akkor is megmarad az alapvető tilalom, ami alapján nem szabad növényvédő szereket repülőgépekkel kijuttatni.

Svájcban más a jogi helyzet. Itt a szolgáltatók már kínálnak növényvédelmet drónnal. A jóváhagyás előfeltétele, hogy automatikusan tudjon repülni egy meghatározott repülési útvonalon, legfeljebb 50 cm eltéréssel, és hogy a sodródás nem haladja meg a meghatározott határértéket. Ezen túlmenően, a többi permetező eszközhöz hasonlóan, az engedélyezett permetező drónokat háromévente kell permetezési ellenőrzésen tesztelni.

Szerző: Profi/Anja Böhrnsen

agrotrend.hu