Sensorer i bruk ved Senter for Presisjonsjordbruk

I tillegg benytter vi også termalkamera for å oppdage plantestress, og vi bruker sensorer for å kartlegge jordvariasjon og for å registrere værdata. I det følgende presenterer vi sensorer som benyttes ved Senter for Presisjonsjordbruk på Apelsvoll.

I tillegg til sensorene beskrevet nedenfor har flere av våre droner integrerte sensorsystemer. Beskrivelse av disse finnes i artikkelen om hvilke plattformer og droner vi har tilgjengelig. 

Raman-spektrometer

Raman-spektroskopi er en allsidig, ikke-destruktiv teknikk som gir detaljert informasjon om kjemisk struktur. Raman-spektrometre sonderer materialer ved å bruke monokromatisk laserlys, vanligvis ved synlige eller nær-infrarøde bølgelengder (laserbølgelengde(r) 830 nm). Svært sensitive detektorer og spektrografer brukes til å produsere detaljerte og informasjonsrike spektre fra det innsamlede lyset. Raman-spektra viser ofte rike og unike samlinger av skarpe topper som kan brukes til å bestemme identitet, konsentrasjon, fase, morfologi og mange andre egenskaper til prøven som analyseres. 

Vi har to forskjellige raman-spektrometre som vi benytter i våre prosjekter.

Yara N-Sensor 

Vi bruker en traktormontert Yara N-Sensor for å måle den spektrale reflektanssignaturen til plantebestanden. Den er utstyr med VIS-NIR spektrometre (400-900 nm) for samtidig registrering av innkommende stråling og oppadgående refleksjon fra plantene ved en nadirvinkel på 60 grader. 

Yara N-Sensor håndholdt

Den håndholdte N-sensoren bruker samme måleprinsipp som den traktormonterte, der to Tec5 MMS1-spektrometre måler innstråling og reflektans samtidig, og er egnet for målinger av mindre ruter i feltforsøk.

ASD FieldSpec

Vi bruker spektrometeret ASD FieldSpec 3 for radiometriske målinger i et utvidet spekter (350-2500 nm) og med større spektral oppløsning (1 nm).

Ocean Optics spektrometer

Vi har flere Ocean Optics punkt-spektrometer, med radiometrisk spekter i UV-VIS-NIR-området (200-1100 nm). Vår spesialtilpassede USB 4000 har ekstrem høy radiometrisk oppløsning (0,1 nm) og benyttes til forskningsoppgaver der vi har behov for å skille mellom reflektert lys og fluorescens. 

Integrasjons-sfærer

Nøyaktige målinger er grunnleggende for å kunne levere data av høy kvalitet. Derfor gjennomgår sensorer og kameraer i vår forskning en grundig kalibreringsprosess. Senteret er utstyrt med integreringssfærer av typen ULS300 som gjør oss i stand til å gjennomføre ensartede analyser på pikselnivå, slik at vi kan fine våre enheters karakteristikk og kalibrere dem deretter. 

Rikola hyperspektralt kamera

Vi bruker dette hyperspektrale kameraet til mange ulike måleoppdrag, både i veksthus og i felt, samt montert på en av våre UAVer. Kameraet er lett og har et radiometrisk spenn i VIS-NIR-området (450-800 nm), der båndene kan velges individuelt. I USB-modus kan vi måle opp til 200 bånd, mens antallet er redusert til 32 når vi måler i flymodus.

Imec og Ximea hyperspektrale kamera

I tillegg til Rikola bruker vi små og lette hyperspektrale kamera fra produksjonslinja til Imec og Ximea XiQ. Vi har jobbet med kameraene SSM2x2-RGB-NIR-10.2, MQ022HG-IM-SM4X4-NIR, og MQ022HG-IM-SM5X5-NIR. Kameraene måler fra 4-25 bånd i området 400-950 nm, med en bildefrekvens på opptil 170 bilder per sekund.

Flir Tau 2 termisk kamera

For termisk fotografering i TIR-området (7,5 - 13,5 µm) bruker vi et Flir Tau Uncooled microbolometer. Kameraet blir brukt enten håndholdt eller montert på en av våre UAV.

LIDAR

I tillegg til dybdekamerane bruker vi flere lysradarer (LIDAR) for å estimere posisjon, 3D rekonstruksjon (når brukt sammen med høypresisjons IMU og RTK-GNSS mottakere), og som et redskap for å detektere hindringer for våre mobile roboter. Vi bruker TM561 fra SICK og G4 fra YDLIDAR.

Trimble Geo7X

Vi bruker Trimble Geo7X som mottager av signaler fra globale navigasjons-satellitt-systemer (GNSS) for svært nøyaktige målinger (RTK; 1-3cm CEP). 

Trimble Catalyst RTK-GNSS

For sesongbaserte oppdrag har vi også fire Trimble Catalyst RTK-GNSS, som sammen med et abonnement kan brukes med de fleste moderne Androidplattformer. Dette gir oss muligheten til å knytte GPS opp mot egendefinerte programmer og oppnå svært nøyaktige målinger (RTK; 1-3 cm CEP).

Swift Navigation Piksi

Vi bruker Piksi GNSS sammen med vår egen basestasjon for høypresisjonsnavigering av mobile roboter.