W debacie publicznej i pracach krajowych oraz unijnych gremiów prawodawczych wiele miejsca poświęca się użytkowaniu dronów w celu świadczenia usług dla szerokiego grona odbiorców – głównie mieszkańców miast. Także wdrażana legislacyjnie koncepcja U-space kojarzona jest z ośrodkami miejskimi o większej gęstości zaludnienia. To w miastach identyfikowane są główne rynki wykonywania prac lotniczych przy użyciu bezzałogowych statków powietrznych. Obszary wiejskie są niejako pomijany, gdy analizuje się główny nurt debaty o komercyjnych wykorzystywaniu dronów a tereny o niewielkim zaludnieniu wydawać się mogą przede wszystkim dobrymi „poligonami” dla ćwiczenia swoich „droniarskich” umiejętności.
Przekonanie o miejskości dronów jest zasadniczo błędne. Co prawda pierwsze obszary używania bezzałogowych statków powietrznych koncentrowały się na obszarze militarnym [1], to już kilkanaście lat temu – opisując nowatorską technikę i jej możliwe zastosowania – wymieniano rozpoznawanie, patrolowanie i wykrywanie obiektów, zbieranie i transmitowanie informacji, ale także ratowanie ludzkiego życia, przeciwdziałanie pożarom czy różnego rodzaju badania środowiskowe. Do specjalistycznych usług, do których wykorzystywano będzie drony zaliczono przede wszystkim rolnictwo, w tym rolnictwo precyzyjne [2]. Szczególnie wiele uwagi poświęcono jednak używaniu bezzałogowych statków powietrznych przez służby i organy porządku i bezpieczeństwa publicznego [3]. W tym obszarze wymienia się m.in. wykrywanie pożarów, monitorowanie stanu rzek i wałów przeciwpowodziowych, poszukiwania osób zaginionych w górach, kontrolę stanu technicznego rurociągów lub sieci przesyłowych energii, monitorowanie granic państwowych, śledzenie osób lub pojazdów, obserwację terenów leśnych pod kątem występowania szkodników, pożarów, itp. [4]. Wiele z powyższych zastosowań jest charakterystyczne dla obszarów wiejskich. Zaryzykować można nawet twierdzenie, że nadal większość prac przy użyciu bezzałogowych statków powietrznych może być i prawdopodobnie jest wykonywane na obszarach wiejskich a nie w gęsto zaludnionych miastach.
W tym kontekście wymienić można na dokument „Zastosowanie usług świadczonych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych (usługi BSP) dla wzrostu skuteczności i efektywności oraz jakości świadczenia usług publicznych przez samorząd terytorialny” zawierający wstępną klasyfikację dwunastu typów zastosowań dronów, uwzględniającą możliwości techniczne urządzeń i charakter wykonywanych za ich pomocą zleceń [5], natomiast analiza pt. Wprowadzenie do zagadnienia wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych w samorządzie terytorialnym określa za pomocą sześciostopniowej skali potencjał wykorzystania dronów przez jednostki samorządu. Zastosowania te mogą dotyczyć zarówno obszarów miejskich, jak i wielskich. Ocena użyteczności dronów przeprowadzona została w odniesieniu do poszczególnych zadań publicznych gminy, powiatu i województwa. Dokument ten wiąże znaczny potencjał zastosowania dronów, m.in. do takich zadań jak:
- przypadku gminy: utrzymanie porządku publicznego i ładu przestrzennego, zaopatrzenie w wodę i inne media czy ochrona środowiska;
- w przypadku powiatu: działania przeciwpowodziowe, transport zbiorowy i utrzymanie dróg, zapewnienie porządku publicznego czy promocja powiatu;
- w przypadku województwa: zagwarantowanie bezpieczeństwa publicznego, działania z zakresu geodezji i kartografii, a także zagospodarowania przestrzennego [6].
Wykorzystywanie dronów na obszarach wiejskich wpisuje się także w ideę „smart village”, czyli koncepcję rozwoju obszarów wiejskich znajdujących się na terytorium Unii Europejskiej. Jej podstawowym celem jest rozwiązanie problemów społecznych, gospodarczych oraz środowiskowych, z którymi zmagają się współczesne wsie. Zadanie to powinno zostać zrealizowane m.in. przy zastosowaniu technologii informacyjno-komunikacyjnych w celu zwiększenia atrakcyjności infrastruktury wiejskiej, a także podniesienia w tym zakresie świadomości jej mieszkańców. Idea smart village znalazła swoje miejsce w Planie Strategicznym Wspólnej Polityki Rolnej Unii Europejskiej na lata 2021-2027 [7], którego jednym z celów jest zwiększenie zorientowania na rynek i konkurencyjność, w tym większe ukierunkowanie na badania naukowe, technologię i cyfryzację. Można zatem przyjąć, że realizacja koncepcji smart villages jest nie tylko celem politycznym i gospodarczym państw członkowskich Unii Europejskiej, ale zadaniem prawnym. Zgodnie z treścią przepisu art. 174 Traktat o funkcjonowaniu Unii Europejskiej, Unia Europejska powinna poświęcić szczególną uwagę obszarom wiejskim, co będzie przekładało się na harmonijny rozwoju całej Unii oraz sprzyjało jej spójności gospodarczej, społecznej i terytorialnej oraz zmniejszało dysproporcje w poziomach rozwoju różnych regionów. Zastosowanie dronów na wsiach wpisuje się w tę koncepcję.
Drony stanowią narzędzie wsparcia rolnictwa precyzyjnego. Bezzałogowe statki powietrzne, które są wyposażone w kamery cyfrowe, stanowią doskonałe narzędzia do monitorowania i zbierania danych o bieżącym stanie pól rolnych, co stwarza warunki do poszerzania powszechności i efektywności rolnictwa precyzyjnego. Dzięki nim możliwe jest nie tylko monitorowanie kondycji upraw, ale także dokładne obliczenie obszarów dotkniętych przez różnego rodzaju katastrofy naturalne. Rolnicy mają więc dostęp do narzędzi umożliwiających im szybką reakcję na wszelkie niekorzystne zmiany i problemy.
Znaczenie dronów w rolnictwie sięga jednak znacznie dalej. Współczesne drony rolnicze, dzięki zaawansowanej technologii, mogą być używane do monitorowania wilgotności gleby. Dzięki temu rolnicy mogą zoptymalizować nawadnianie, dostosowując je do indywidualnych potrzeb konkretnego fragmentu pola. Oznacza to większą efektywność użycia wody, co jest szczególnie istotne w regionach dotkniętych suszami.
Dodatkowo, coraz bardziej zaawansowane algorytmy umożliwiają dronom analizowanie zdjęć i danych w czasie rzeczywistym, dostarczając rolnikom natychmiastowych informacji. Dzięki temu, rolnicy mogą szybko podejmować decyzje, takie jak chociażby opryskiwanie konkretnego obszaru pola, zanim problem rozprzestrzeni się na większe obszary.
Nie można także zapomnieć o potencjale edukacyjnym dronów. Wraz z ich coraz większą popularnością, pojawiają się kursy i szkolenia dedykowane wykorzystywaniu dronów w rolnictwie. Rolnicy uczą się nie tylko obsługi tych zaawansowanych narzędzi, ale także interpretacji zgromadzonych danych. Taka edukacja z pewnością przyczynia się do wzrostu efektywności i konkurencyjności gospodarstw, co jest szczególnie istotne w kontekście idei smart village.
W kontekście rolnictwa precyzyjnego szczególnie istotne jest używanie bezzałogowych statków powietrznych do tworzenia map obszarowych i ortofotomap. Za pomocą kamer multispektralnych zainstalowanych na pokładach bezzałogowych statków powietrznych można w prosty sposób stworzyć mapę, zarówno standardową, jak i wykorzystującą technologię podczerwieni. Mapa obszarowa stworzona w podczerwieni umożliwia rolnikom szczegółową ocenę kondycji danych upraw, a w konsekwencji racjonalne wykorzystywanie środków nawozowych. Metoda ta jest elementem rolnictwa precyzyjnego i zapewnia istotne oszczędności na zakupie nawozów. Ponadto, mapy w podczerwieni umożliwiają ustalenie czasu powstania szkody na polu uprawnym, co może mieć znaczenie przy ewentualnych roszczeniach ubezpieczyciela.
Zastosowanie dronów oraz technologii satelitarnych w celu kontroli dopłat ze środków Unii Europejskiej stanowi znaczący postęp w zakresie efektywności i dokładności monitorowania działań rolniczych. Jest to innowacyjna odpowiedź na rosnące potrzeby zarówno Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa (ARiMR) jak i samych rolników. Bezzałogowe statki powietrzne służą od kilku lat jako wsparcie techniczne mechanizmu kontroli dopłat ze środków Unii Europejskiej przez ARiMR. Do 2018 r. podstawową metodą kontroli przewidywaną przepisami unijnymi była fizyczna wizytacja urzędników w miejscu prowadzenia działalności rolniczej. Obecnie Agencja korzysta między innymi z systemów zdjęć satelitarnych oraz z monitorowania pól za pomocą bezzałogowych statków powietrznych.
Chociaż technologia ta jest dopiero w początkowej fazie, drony mogą być także używane w celu nawożenia pół lub rozpylania substancji zwalczających chwasty lub szkodniki na polach uprawnych. Nawożenie pól uprawnych za pomocą dronów byłoby zdecydowanie korzystne dla rolnika ze względu na oszczędność czasu i niższy nakład pracy. Przeszkodą jest udźwig bezzałogowych statków powietrznych, które zasadniczo nie są przystosowane do przenoszenia aż takich ciężkich i obszernych materii jakimi są nawozy rolnicze. Obecnie wykorzystuje się drony o udźwigu nawet do 30 kg, co daje szczątkowe możliwości wykorzystania ich do nawożenia pól. Proces ten mógłby się okazać szczególnie cenny dla miejsc, w których tradycyjne metody nawożenia są utrudnione ze względu na ukształtowanie terenu lub inne niesprzyjające rolnictwu warunki geograficzne.
Mimo ograniczeń technicznych coraz istotniejsze staje się zagadnienie wykorzystania specjalistycznych dronów rolniczych, które konstrukcyjnie przeznaczone są do opryskiwania pól. Możliwość ta jest szczególnie istotna przy uwzględnieniu pracy rolnika ze szkodliwymi dla zdrowia pestycydami. Obecnie w Polsce istnieją już przedsiębiorstwa, które zajmują się sprzedażą specjalistycznych dronów rolniczych.
Z uwagi na niezliczoną ilość modułów, które można zainstalować na pokładzie bezzałogowego statku powietrznego, zastosowanie dronów w rolnictwie może przybrać bardzo szerokie spektrum form. Jedną z możliwości jest zamontowanie emitera sygnałów dźwiękowych o określonej częstotliwości, które mogą mieć działanie odstraszające szkodniki i insekty. W połączeniu z omawianym wcześniej rolnictwem precyzyjnym, które zakłada stałe zbieranie informacji na temat stanu upraw, rolnik może szybko rozpoznać wystąpienie szkodników na swoim gruncie, a następnie natychmiastowo rozpocząć działania mające na celu zwalczenie niszczących plony insektów. Gałęzią rolnictwa, dla której niniejsze zastosowanie dronów może być szczególnie użyteczne, jest sadownictwo. Emitowane przez statek powietrzny sygnały są bowiem w stanie skutecznie odstraszyć ptaki, których obecność w sadach wyniszcza zbiory owoców.
Ponadto drony znakomicie usprawniają zbieranie dokumentacji do szacowania szkód rolniczych. Pomagają zidentyfikować i wyliczyć powierzchnię obszarów, które ucierpiały w wyniku pogody (susza, grad, powódź, itp.) lub dzikich zwierząt oraz wykonać szczegółowe zdjęcia. Dane te mogą posłużyć jako materiał dowodowy załączany do wniosków o odszkodowanie z tytułu ubezpieczenia upraw. Fotografie pól uprawnych z powietrza dostarczają niezwykle istotnych informacji.
Jednak jak każda technologia, drony również mają swoje ograniczenia. Poza wcześniej wspomnianym udźwigiem, problemem jest poprawne stosowanie przepisów regulujących przestrzeń powietrzną, które mogą wpływać na możliwości wykorzystania dronów w określonych obszarach. Dodatkowo, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej ochrony danych zbieranych przez drony, aby nie wpadły w niepowołane ręce.
Podsumowując należy zauważyć, że w ciągu ostatnich lat obserwujemy dynamiczny rozwój technologii związanych z dronami i ich wykorzystaniem w rolnictwie. Drony, jako narzędzie wsparcia w rolnictwie precyzyjnym, przynoszą wiele korzyści:
- Dokładne monitorowanie pól: Kamera multispektralna jest w stanie określić stan upraw, poziom nawodnienia czy identyfikować potencjalne zagrożenia w postaci chorób czy szkodników.
- Zaawansowane mapowanie: Ortofotomapy dają dokładny obraz powierzchni upraw, co pomaga w planowaniu działań agrotechnicznych i reagowaniu na ewentualne problemy.
- Optymalizacja kosztów: Dzięki precyzyjnej identyfikacji miejsc wymagających interwencji, można skupić się na konkretnych obszarach pól, zamiast traktować je równomiernie. Oszczędza to środki ochrony roślin, nawozy i zasoby wody.
- Kontrola i weryfikacja: Wykorzystanie dronów przez instytucje kontrolujące pozwala na szybką i dokładną weryfikację zgłoszeń rolników i innych kwestii związanych z dofinansowaniami.
- Innowacyjne rozwiązania: Emitery dźwiękowe instalowane na dronach to doskonały przykład, jak technologia może pomóc w naturalnym i nieinwazyjnym zwalczaniu szkodników, takich jak ptaki w sadach.
- Bezpieczeństwo rolnika: Opryskiwanie pól za pomocą dronów zmniejsza ryzyko ekspozycji rolnika na szkodliwe dla zdrowia pestycydy.
- Dokumentacja szkód: Drony oferują szybki i efektywny sposób dokumentowania szkód spowodowanych przez czynniki zewnętrzne, co przyspiesza procesy ubiegania się o odszkodowania czy dofinansowania.
Oczywiście, jak każda technologia, drony w rolnictwie mają pewne ograniczenia – udźwig, czas pracy na jednym ładowaniu baterii czy też kwestie prawne związane z przestrzenią powietrzną. Niemniej jednak, korzyści płynące z ich wykorzystania znacznie przewyższają te ograniczenia. Rozwój dronów w rolnictwie to doskonały przykład, jak nowoczesne technologie mogą przyczynić się do efektywniejszego i bardziej zrównoważonego rolnictwa. Dla Polski, kraju o silnych tradycjach rolniczych i jednocześnie aspiracjach w zakresie innowacji, wykorzystanie dronów w rolnictwie jest nie tylko krokiem w kierunku modernizacji sektora, ale także drogą do zwiększenia konkurencyjności polskiego rolnictwa na rynku międzynarodowym.
Bibliografia
[1] M. Adamski, J. Rajchel, Bezzałogowe statki powietrzne, cz. 1: Charakterystyka i wykorzystanie, Dęblin 2013; J. Kaag, S. Kreps, Drone warfare, Cambridge-Malden 2014.
[2] E. Zabłocki, Lotnictwo cywilne, lotnictwo służb porządku publicznego. Klasyfikacja, funkcje, struktury, operacje, Warszawa 2006, s. 111.
[3] K. Kordalewski, Fala nowych zastosowań dla bezzałogowych statków powietrznych (BSP) w zarządzaniu kryzysowym [w:] J. Cymerski, K. Wiciak (red.), Przeciwdziałanie zagrożeniom powstałym w wyniku bezprawnego i celowego użycia bezzałogowych platform mobilnych, Szczytno 2015, s. 231-248.
[4] M. Adamski, J. Rajchel, Bezzałogowe statki powietrzne, cz. 1, s. 88 i n.
[5] P. Rutkowski, M. Zych, S. Kosieliński, T. Drozdowski, Zastosowanie usług świadczonych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych (usługi BSP) dla wzrostu skuteczności i efektywności oraz jakości świadczenia usług publicznych przez samorząd terytorialny, Warszawa 2018.
[6] A. Izdebska, Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych w zadaniach jednostek samorządu terytorialnego, „Kwartał” 2022, nr 25.
[7] https://www.gov.pl/web/wprpo2020/plan-strategiczny-dla-wpr-na-lata-2023-2027-wersja-40–przyjety-przez-rade-ministrow
