Autopilotsystem för fyrrotoriga drönare inom jordbruket med flygfotografering

Denna artikel presenterar ett GPS-styrt autopilotsystem för fyrrotoriga drönare inom jordbruket, vilket möjliggör precis övervakning av risfält från luften. Systemet använder en mikrokontroller av typen Texas Instruments Stellaris EK-LM4F120XL, en Naza-M Lite-flygkontroller samt en 5-megapixelkamera av typen Raspberry Pi NoIR för att ta bilder i nära infrarött ljus. En markstation med MATLAB-baserad programvara stöder GPS-spårning i realtid, visualisering av rutter och överföring av flygkommandon via en 433 MHz CC1101 RF-modul. Quadcoptern fungerar i autopilotläge och följer GPS-definierade kontrollpunkter med en genomsnittlig felmarginal på 0,5 meter, eller i manuellt läge via en handhållen styrenhet. Dataöverföringen använder ett seriellt protokoll på 115 200 baud med rubriker, XOR-kodade koordinater och kontrollsummor. Ett flödesschema beskriver flygprocessen med felkorrigering och bildtagning vid angivna punkter. Flygbilderna bearbetas med hjälp av NDVI för att bedöma växternas hälsa genom spektralreflektans. Experimentella resultat bekräftar hög positionsnoggrannhet. Framtida arbete omfattar skadedjursdetektering, avkastningsuppskattning och förbättrad flygstabilitet. Systemet, som utvecklats av Can Tho University och Can Tho RC Club, visar lovande resultat för skalbar jordbruksövervakning, även om ytterligare förfining krävs för att uppnå tillförlitlighet.