Systém autopilota pre poľnohospodárske kvadrokoptéry s leteckým snímaním

Tento článok predstavuje systém autopilota riadeného GPS pre poľnohospodárske kvadrokoptéry, ktorý umožňuje presné letecké monitorovanie ryžových polí. Systém využíva mikrokontrolér Stellaris EK-LM4F120XL od spoločnosti Texas Instruments, letový regulátor Naza-M Lite a 5-megapixlovú kameru Raspberry Pi NoIR na snímanie obrazu v blízkej infračervenej oblasti. Pozemná stanica so softvérom založeným na MATLAB-e podporuje sledovanie GPS v reálnom čase, vizualizáciu trasy a prenos letových príkazov prostredníctvom RF modulu CC1101 s frekvenciou 433 MHz. Kvadrikoptéra pracuje v režime autopilota, pričom sleduje kontrolné body definované GPS s priemernou chybou 0,5 metra, alebo v manuálnom režime prostredníctvom ručného ovládača. Prenos dát využíva sériový protokol pri 115 200 baudov s hlavičkami, XOR-kódovanými súradnicami a kontrolnými súčtami. Prehľadný diagram podrobne popisuje letový proces s korekciou chýb a snímaním obrazu v určených bodoch. Letecké snímky sa spracúvajú pomocou NDVI na posúdenie zdravotného stavu rastlín prostredníctvom spektrálnej odrazivosti. Experimentálne výsledky potvrdzujú vysokú polohovú presnosť. Budúca práca zahŕňa detekciu škodcov, odhad výnosov a zlepšenie stability letu. Systém, vyvinutý Univerzitou Can Tho a klubom Can Tho RC Club, je sľubný pre škálovateľné monitorovanie poľnohospodárstva, hoci na dosiahnutie spoľahlivosti je potrebné ďalšie vylepšenie.