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Plataforma de gestão e otimização de rotas para aplicação aérea não tripulada de agentes biológicos

Processo: 22/15486-5
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - PIPE
Vigência: 01 de junho de 2023 - 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola
Pesquisador responsável:Ricardo Antonio de Oliveira Machado
Beneficiário:Ricardo Antonio de Oliveira Machado
Assunto(s):Controle biológico  Sustentabilidade  Veículos aéreos não tripulados  Agrotóxicos  Pulverização 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biodefensivos | Controle Biológico | Planejamento de Rotas de Cobertura | Sustentabilidade | Veículos Aéreos Não Tripulados | Pulverização Agrícola

Resumo

Pragas e doenças agrícolas podem causar prejuízos financeiros na escala de milhões por ano e ameaçar a segurança alimentar. O Controle Biológico (CB) é um fenômeno natural para mitigar uma determinada população de praga, tornando-a menos abundante e prejudicial. O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) como plataforma de apoio ao CB é promissor devido ao baixo custo operacional, alta eficiência e ampla faixa de aplicação. A BirdView é uma empresa paulista, situada na cidade de São Manuel, especialista na aplicação com VANT de biodefensivos para CB de pragas desde 2015. A empresa possui tecnologia proprietária, licenciada no Brasil, África do Sul, Índia e México, que permite a liberação de inimigos naturais em qualquer etapa de seu ciclo de vida, provendo um controle de pragas sustentável. Além desta tecnologia, a BirdView, em parceria com a Embrapa Instrumentação, São Carlos, desenvolveu um Otimizador de rotas para aplicação aérea não tripulada de agentes biológicos (ORBIO), para gerenciar as missões de dispersão de biodefensivos e prover a automatização de rotas com VANT. Este planejamento é necessário para atender as restrições envolvidas na operação de CB, como: identificação das principais características da área de cobertura, busca pelos pontos de pouso e decolagem adequados, determinação da distância entres as linhas paralelas da trajetória considerando o tipo de aplicação do agente biológico em uso, definição da altitude de voo, retorno com segurança à base considerando a limitação de energia do veículo e geração de arquivos contendo pontos de rota prontos para voar. O ORBIO originou-se a partir da lacuna de mercado relacionada a softwares de planejamento de rotas otimizadas, multiplataforma e de fácil utilização por parte de seus usuários, voltado para o CB. Os softwares existentes no mercado não possuem uma otimização de rotas baseada em parâmetros configurados pelo usuário e exigem maior experiência do operador na geração dos planos de voo. Experimentos iniciais com o ORBIO mostraram-se promissores, já que houve redução no tempo de planejamento comparado aos planos gerados manualmente por um profissional experiente. Além disso, houve redução no erro humano médio de 18%, que graças à automatização, pode ser radicalmente reduzido para menos de 1% nas distâncias entre as linhas necessárias para o CB. Nesse contexto, este projeto visa ampliar o escopo do projeto ORBIO, lidando com áreas de plantio em larga escala por meio do planejamento e gerenciamento de múltiplos voos em cada missão. O desafio consiste em utilizar técnicas de decomposição adequadas, de acordo com a área de cobertura, para dividir a área em subáreas de acordo com a capacidade de voo dos VANT e as características da missão. Neste contexto, as múltiplas subáreas resultantes da decomposição podem ser cobertas por um único VANT, realizando diversos voos consecutivos e intercalados por trocas de bateria na base ou por múltiplos VANT, exigindo estratégias mais sofisticadas de cooperação entre eles com o intuito de evitar quedas e colisões. Ao final do projeto, espera-se disponibilizar no mercado uma plataforma completa de gestão e otimização de rotas voltado para o CB com VANT, capaz de lidar com pequenas ou grandes extensões de grandes terras. (AU)

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