الطائرات بدون طيار متعددة الأطيافهو نظام الطائرات بدون طيار مجهزة أجهزة استشعار متعددة الأطياف ( أو الكاميرا ) ، والتي يمكن التقاط المعلومات الطيفية من نطاقات متعددة ، بما في ذلك الضوء المرئي ، بالقرب من الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة تحت الحمراء على الموجة القصيرة ، وهلم جرا . هذا النوع من الطائرات بدون طيار يستخدم المعلومات من نطاقات مختلفة لتحليل ورصد الأرض أو الهدف ، ويستخدم على نطاق واسع في الزراعة ، والرصد البيئي ، مسح الأراضي ، وتقييم الكوارث ، والحراجة وغيرها من المجالات .
1 - مبدأ عمل الطائرات بدون طيار متعددة الأطياف
متعددة الأطياف الطائرات بدون طيار قادرة على التقاط الضوء من أطوال موجية مختلفة من خلال تركيب كاميرات متعددة الأطياف أو أجهزة الاستشعار . فعلى سبيل المثال ، تشمل نطاقات التردد المشتركة ما يلي :
- الضوء المرئي ( مقابل ) : الفرقة التي يمكن أن ينظر إليها من قبل العين البشرية ، وعادة ما تكون حمراء ، خضراء ، زرقاء ( RGB ) الألوان .
- بالقرب من الأشعة تحت الحمراء ( NIR ) : يستخدم عادة في رصد صحة النبات ، لأن الانعكاس على النباتات بالقرب من الأشعة تحت الحمراء الفرقة وثيق الصلة بالحالة الصحية .
- الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء ( SWIR ) : يمكن الكشف عن محتوى الرطوبة ورطوبة التربة ، وما إلى ذلك ، وتستخدم عادة في الرصد البيئي .
هذه أجهزة الاستشعار التقاط الصور من نطاقات متعددة في وقت واحد ، بيانات الصورة الناتجة سوف تستخدم لمزيد من التحليل لمساعدة المستخدمين على تقييم خصائص الكائن الهدف من أبعاد متعددة .
2 - المكونات الرئيسية للطائرات بدون طيار متعددة الأطياف
- منصات الطائرات بدون طيار : توفر القدرة على الطيران وتحمل أجهزة استشعار وكاميرات وأجهزة أخرى ضرورية .
- أجهزة الاستشعار / الكاميرات المتعددة الأطياف : يمكن التقاط المعلومات التي لا تستطيع الكاميرات التقليدية رؤيتها عن طريق التصوير في نطاقات طيفية مختلفة ( مثل الأحمر والأخضر والأزرق والأشعة تحت الحمراء القريبة ) .
- نظام تحديد المواقع والملاحة : عادة ما يتضمن نظام تحديد المواقع / راديو وتلفزيون كوسوفو ( في الوقت الحقيقي نظام تحديد المواقع الديناميكية التفاضلية ) التي تضمن دقة تحديد المواقع من الطائرات بدون طيار و كفاءة التصوير الجوي .
- نظم معالجة البيانات : يلزم تحليل البيانات المتعددة الأطياف التي تطلقها الطائرات بدون طيار ومعالجتها ونمذجتها بواسطة برامجيات متخصصة . البرمجيات المستخدمة عادة مثل pix4d ، اجيسوفت metashape وهلم جرا .
3 - مجال تطبيق الطائرات بدون طيار متعددة الأطياف
- الزراعة الدقيقة : يمكن للمزارعين ، من خلال الصور المتعددة الأطياف ، تحليل صحة المحاصيل ، ورطوبة التربة ، وتوزيع الأسمدة . ولا سيما في مراحل مختلفة من نمو المحاصيل ، يمكن أن تساعد على تحسين الري والتسميد واستخدام مبيدات الآفات .
- رصد صحة المحاصيل : تحديد حالة نمو النبات واحتياجاته المائية من خلال صور الأشعة تحت الحمراء القريبة .
- الكشف عن الأمراض والآفات : التعرف المبكر على الأمراض والآفات النباتية ، وبالتالي زيادة الإنتاج الزراعي .
- الرصد البيئي : يمكن استخدامه لرصد العوامل البيئية مثل الغطاء الحرجي ، وتغير الأراضي الرطبة ، والتنقيب عن المعادن ، والمساعدة في تقييم الحالة الصحية للبيئة الايكولوجية .
- رصد نوعية المياه : رصد محتوى الملوثات في المسطحات المائية بواسطة الموجات القصيرة والأشعة تحت الحمراء من المسطحات المائية .
- تصنيف الغطاء الأرضي : تحليل متعدد الأبعاد لتصنيف الأراضي لتمييز أنواع مختلفة من سطح الأرض ، مثل الغابات والأراضي الزراعية والمناطق الحضرية .
- تقييم الكوارث والاستجابة في حالات الطوارئ : في تقييم ما بعد الكوارث ، يمكن استخدام الطائرات بدون طيار متعددة الأطياف للحصول على مجموعة واسعة من البيانات الأرضية للمساعدة في تقييم آثار الكوارث ، مثل الفيضانات والحرائق والانهيارات الأرضية .
- الاستكشاف الجيولوجي والتنقيب عن المعادن : استخدام بيانات الموجات القصيرة والأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء لمساعدة الجيولوجيين على تحليل توزيع الموارد المعدنية وتكوين التربة .
- رصد الغابات : يمكن تقييم الحالة الصحية للغابات ، ورصد حرائق الغابات ، وحالة المياه في الأشجار ، وما إلى ذلك .
4 - المزايا
- الكفاءة : يتطلب المسح الأرضي التقليدي قدرا كبيرا من الموارد البشرية والمادية ، في حين أن الطائرات بدون طيار قادرة على تغطية مساحة واسعة في وقت قصير ، مما يوفر الوقت والتكلفة .
- الدقة : يمكن توفير بيانات عالية الدقة تساعد المستخدمين على اتخاذ قرارات دقيقة ، وذلك بفضل الصور المتعددة الأطياف العالية الاستبانة وتقنيات تحديد المواقع .
- وفرة البيانات : من خلال مجموعة متنوعة من المعلومات الفرقة ، يمكن أن توفر المزيد من المعلومات من الصور المرئية العادية ، وكشف عن الخصائص والمشاكل المحتملة .
- المرونة والتكرار : يمكن للطائرات غير المأهولة أن تقوم بمهام في ظروف بيئية مختلفة ، ويمكن أن تتكرر نفس المهام لضمان قابلية البيانات للمقارنة .
متعددة الأطياف الطائرات بدون طيار يمكن أن توفر معلومات وفيرة على الأرض من خلال أجهزة استشعار متعددة الأطوال الموجية ، والتي يتم تطبيقها على نطاق واسع في مجالات الزراعة ، والرصد البيئي ، وتقييم الكوارث ، والحراجة ، وهلم جرا . فهو يجمع بين كفاءة عالية من الطائرات بدون طيار مع دقة من أجهزة الاستشعار متعددة الأطياف ، ويوفر بيانات قوية لدعم اتخاذ القرارات في الصناعات ذات الصلة . مع تطور التكنولوجيا ، وتطبيق مجموعة من الطائرات بدون طيار متعددة الأطياف