Montagem de aeronave remotamente pilotada (ARP) para mapeamento agrícola

Abstract

Resumo: A crescente e imediata necessidade de produzir mais alimentos com menor disponibilidade de recursos, isto é, com maior eficiência e com reduzido impacto ambiental, tem intensificado a demanda por novas tecnologias capazes de contribuir para esse objetivo. Entre as soluções inovadoras que vêm se consolidando, destacam-se as Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARPs). Desenvolvidas inicialmente para fins militares, as ARPs passaram a ser amplamente utilizadas em aplicações civis, incluindo atividades agrícolas, pesquisas, monitoramento e, também, lazer e entretenimento. No entanto, as soluções comerciais ainda apresentam elevado custo de aquisição, sobretudo para pequenos e médios produtores rurais. Diante disso, o presente trabalho teve como finalidade elaborar um manual para a construção de uma ARP multirrotor (quadricóptero) de baixo custo, destinada a atender às necessidades de pequenas e médias propriedades rurais. Para tanto, descrevem-se os materiais e componentes empregados no projeto, a metodologia de montagem e os procedimentos iniciais de configuração e calibração. A configuração do sistema foi realizada por meio do software open source Mission Planner. Como resultado, foi possível construir uma ARP com autonomia programada de aproximadamente 15 minutos de voo, massa total em torno de 1,40 kg e custo total de R$ 2.230,00 (sem a câmera). Nessas condi- ções, a aeronave mostrou-se uma alternativa viável aos produtos comerciais disponí- veis, apresentando características semelhantes para a mesma finalidade, com custo estimado entre 20% e 50% dos valores praticados no mercado. Ademais, o equipamento permite o transporte de diferentes tipos de sensores e pode ser customizado para outras aplicações. Por fim, a ARP também será empregada no treinamento de pilotos iniciantes, uma vez que, embora simuladores virtuais sejam úteis, o contato com um equipamento real é fundamental para o desenvolvimento de experiência prá- tica de pilotagem

Abstract: The growing and urgent need to increase food production with fewer resources, i.e., higher efficiency and reduced environmental impacts has intensified the demand for new technologies to support sustainable agriculture. Among emerging solutions, Remotely Piloted Aircraft (RPAs) have gained prominence. Initially developed for military purposes, RPAs are currently widely applied in civil contexts, including agricultural operations, research, monitoring, and recreational activities. However, commercial platforms still entail high acquisition costs, particularly for small and medium-sized farmers. In this context, this study aimed to develop a practical manual for the construction of a low-cost multirotor RPA (quadcopter) suitable for the needs of small and medium rural properties. The work presents the materials and components adopted, the assembly methodology, and the initial configuration and calibration procedures. System setup was performed using the open-source Mission Planner software. The proposed platform achieved a programmed flight autonomy of approximately 15 minutes, a total mass of about 1.40 kg, and a total cost of R$ 2,230.00 (excluding the camera). At this cost level, the aircraft represents a feasible alternative to commercial products with similar characteristics and intended applications, corresponding to approximately 20% to 50% of typical market prices. Furthermore, the platform can carry different sensor types and may be customized for additional applications. Finally, the RPA is also intended for training novice pilots, as hands-on experience with real equipment, complementary to virtual simulation is essential for developing practical piloting skills