Sistema di pilota automatico per quadricotteri agricoli con acquisizione di immagini aeree

Questo articolo presenta un sistema di pilota automatico guidato da GPS per quadricotteri agricoli, che consente un monitoraggio aereo preciso delle risaie. Il sistema utilizza un microcontrollore Stellaris EK-LM4F120XL di Texas Instruments, un controller di volo Naza-M Lite e una fotocamera Raspberry Pi NoIR da 5 megapixel per acquisire immagini nel vicino infrarosso. Una stazione di terra con software basato su MATLAB supporta il tracciamento GPS in tempo reale, la visualizzazione della rotta e la trasmissione dei comandi di volo tramite un modulo RF CC1101 a 433 MHz. Il quadricottero opera in modalità autopilota, seguendo i punti di controllo definiti dal GPS con un errore medio di 0,5 metri, oppure in modalità manuale tramite un controller portatile. La trasmissione dei dati utilizza un protocollo seriale a 115.200 baud con intestazioni, coordinate codificate XOR e checksum. Un diagramma di flusso descrive in dettaglio il processo di volo con correzione degli errori e acquisizione delle immagini in punti designati. Le immagini aeree vengono elaborate utilizzando l'NDVI per valutare lo stato di salute delle piante attraverso la riflettanza spettrale. I risultati sperimentali confermano un'elevata precisione di posizionamento. Il lavoro futuro include il rilevamento dei parassiti, la stima della resa e una maggiore stabilità di volo. Sviluppato dall'Università di Can Tho e dal Can Tho RC Club, il sistema si dimostra promettente per il monitoraggio agricolo scalabile, sebbene siano necessari ulteriori perfezionamenti per garantirne l'affidabilità.