Liberando Drones para uma Agricultura Mais Inteligente
Veículos aéreos não tripulados (VANTs) ou drones evoluíram de dispositivos militares e fotográficos para uma ferramenta essencial na agricultura. A nova geração de drones é otimizada para uso na agricultura para lidar com questões de ervas daninhas, pulverização de fertilizantes e desequilíbrio nos níveis de nutrientes do solo. Grandes investimentos e pesquisas na área de tecnologia de veículos aéreos não tripulados trazem recursos inovadores para impulsionar seu uso na agricultura. Drones são fabricados a partir de materiais compósitos leves. Isso reduz o peso e proporciona melhor aerodinâmica. Além disso, eles consistem em placas de circuito, chips, sensores e software para aprimorar seu voo.
Sensores
Para começar, os drones consistem em câmeras capazes de tirar imagens em comprimento de onda visível (VIS) e infravermelho próximo (NIR). Além disso, sensores de imagem multiespectrais permitem capturar imagens simultâneas de diferentes espectros de luz através de um único caminho óptico. Essas imagens multiespectrais são usadas para diferenciar plantas saudáveis e danificadas. Drones vêm em uma ampla variedade de tamanhos e recursos. No entanto, a maioria dos drones da nova era são pequenos, baratos, melhores e fáceis de usar devido ao advento dos sensores MEMS - Micro Electro Mechanical System.
Vários sensores incluem:
| Tipo de Sensor | Descrição | Aplicação Agrícola |
|---|---|---|
| Sensores Térmicos | Detectam variações de temperatura no solo e nas plantas ao longo do tempo | Identificam áreas de solo seco/úmido, monitoram mudanças na temperatura das plantas, detectam infestações de pragas e fungos |
| LIDAR | Sensores de Detecção e Alcance por Luz medem distâncias usando iluminação a laser e análise de luz refletida | Detectam mudanças de elevação, avaliam preocupações com sistemas de drenagem e irrigação (geralmente caros) |
| Sensor Giroscópico | Proporciona estabilidade resistindo a forças de inclinação durante o voo | Mantêm voo estável (drones geralmente usam giroscópios a laser de anel) |
| Magnetômetros | Medem campos magnéticos (por exemplo, bússola) | Realizam levantamentos geológicos, coletam informações sobre o conteúdo do solo e depósitos minerais |
| Barômetros | Medem mudanças na pressão do ar e convertem em sinais elétricos/digitais | Determinam a altura do drone acima do nível do mar |
| Acelerômetros | Medem forças de aceleração estática (gravidade) e dinâmica (vibrações) | Encontram o ângulo do drone em relação à Terra (estático), examinam o movimento do drone (dinâmico) |
| GPS | O Sistema de Posicionamento Global fornece localização em tempo real usando satélites | Rastreiam a localização do drone mesmo quando fora do alcance visual |
Além disso, existem muitos outros sensores usados nos drones, como sensor de velocidade, sensores ultrassônicos, etc. Os dados obtidos desses sensores ao longo de uma semana/mês/ano ajudam no manejo adequado das culturas e auxiliam os agricultores na agricultura de precisão.
Dennis Bowman, um especialista em tecnologias agrícolas, incluindo drones, disse:
Quando a cultura está acima da sua cabeça, é difícil ver o que está a acontecer em todo o campo. A oportunidade de obter esta imagem do ar, de poder ver o que está a acontecer na extremidade mais distante de um campo de 120 acres que não é facilmente visível da estrada, permite fazer um melhor trabalho a ver todas as coisas que podem estar a acontecer, há muito interesse nesta tecnologia.
Como mencionado acima, o uso de sensores de ponta e unidades de processamento rápido tornam os drones um produto notável no mercado. Além disso, possui recursos como:
| Característica | Descrição | Benefício |
|---|---|---|
| Detecção de Radar & Retorno Autônomo | A posição atual do drone é facilmente detectável no radar; chamada de retorno automático quando o alcance do RC é perdido | Função "fail-safe" comanda o drone a retornar automaticamente para casa ou ponto de descolagem |
| IMU (Unidade de Medição Inercial) | Dispositivo eletrónico autónomo integrado em Sistemas de Navegação Inercial | Mede altitude, velocidade e posição em relação ao referencial para orientação e controlo |
| Sistema de Comunicação | Controlo remoto sobre frequência específica para evitar interferências | Evita interferências com outros comandos/drones; pode ser controlado via tablets e telemóveis (limitado a drones pequenos) |
Os drones são equipados com tecnologia como First Person View, Gimbals e controlo de inclinação, deteção de obstáculos e recursos de prevenção de colisões, e muitos mais.
Os drones são o futuro da Agricultura de precisão. O seu advento no campo da Agricultura revolucionou a forma como os agricultores veem as suas quintas. Drones de empresas como PrecisionHawk, eBee da Sense Fly, AeroVironmet, Sentera, AgEagle, Yamaha, DJI e outras assumiram o controlo das quintas. Apesar de tais desenvolvimentos, o custo dos drones não é acessível a todos os agricultores. Para resolver este problema, várias empresas como Agribotix, Aermatics3D, DroneAG etc. fornecem soluções de análise de drones e quintas a preços acessíveis. No entanto, muitas pessoas ainda têm dúvidas sobre a segurança dos drones, sobre como os agricultores os estão a usar e que tipos de regulamentos existem. Estas questões são respondidas por vários governos que incentivam os agricultores a usar novas tecnologias na Agricultura e a tornar a produção mais rápida e melhor. Os drones abriram certamente uma nova dimensão na área da Agricultura de precisão e este voo atingirá novas alturas na próxima década.
- Farmonaut (2025) - Destaca as principais inovações em drones agrícolas e imagens para a Agricultura de precisão em 2025.
- Li Na (2024) - Discute como os drones agrícolas melhoram o monitoramento do solo, a saúde das culturas e a eficiência dos recursos para uma Agricultura sustentável.
Key Takeaways
- •Drones agrícolas são ferramentas essenciais para a agricultura inteligente, gerenciando ervas daninhas, pulverização e níveis de nutrientes.
- •Sensores avançados como câmeras multiespectrais e imagens térmicas detectam a saúde das plantas, pragas e infecções.
- •Drones utilizam sensores LIDAR e térmicos para avaliar a umidade do solo, elevação e problemas de irrigação.
- •Magnetômetros coletam dados para levantamentos geológicos, revelando o teor do solo e depósitos minerais.
- •GPS integrado, giroscópios e acelerômetros fornecem voo estável, localização precisa e rastreamento de movimento.
- •Materiais compósitos leves e eletrônicos avançados otimizam a aerodinâmica e a funcionalidade dos drones.
- •A tecnologia de sensores MEMS torna os drones agrícolas de nova geração mais compactos, acessíveis e fáceis de usar.
FAQs
How are agricultural drones being used to improve crop management?
Agricultural drones are revolutionizing crop management by enabling precise spraying of fertilizers and pesticides, identifying weed infestations, and monitoring soil nutrient levels. This leads to more efficient resource allocation and healthier crops.
What types of sensors do agricultural drones typically use, and what are their functions?
Drones use various sensors like visible and near-infrared cameras for plant health assessment, multispectral sensors to differentiate healthy from damaged plants, thermal sensors for soil moisture and plant temperature monitoring, and LIDAR for elevation and drainage mapping.
Can agricultural drones help in detecting pests and diseases?
Yes, thermal and multispectral sensors on agricultural drones can effectively detect early signs of pest infestations and fungal infections. This allows for targeted treatment, preventing widespread crop damage and reducing the need for broad-spectrum pesticides.
What are the benefits of using drones for soil analysis?
Drones equipped with thermal sensors can identify variations in soil moisture and temperature, highlighting areas that are too dry or too wet. This data helps in optimizing irrigation strategies and understanding nutrient distribution for balanced soil health.
Are agricultural drones expensive and difficult to operate?
While some advanced sensors like LIDAR can be costly, the advent of MEMS technology has made many agricultural drones smaller, cheaper, and easier to use. Their intuitive software and lightweight design make them accessible to a wider range of farmers.
How do drone sensors help in improving irrigation systems?
LIDAR sensors measure elevation changes, providing crucial data for designing and optimizing irrigation and drainage systems. Thermal sensors can also identify areas of plant stress due to inadequate or excessive watering, allowing for precise adjustments.
Sources
- •https://agtech.folio3.com/blogs/role-of-drones-in-farming-in-2024/ (2024) - Explores how drones revolutionize farming by optimizing crop monitoring, soil analysis, and livestock management.
- •https://farmonaut.com/blog/agricultural-drones-and-imaging-top-2025-innovations/ (2025) - Highlights top 2025 innovations in agricultural drones and imaging for precision agriculture.
- •https://www.walshmedicalmedia.com/open-access/agricultural-drones-revolutionizing-soil-monitoring-and-crop-management.php?aid=82422 (2024) - Discusses how agricultural drones enhance soil monitoring, crop health, and resource efficiency for sustainable farming.
