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Planejamento de voo utilizando o DroneDeploy: Passo a passo Thiago Blunck Rezende Moreira Jéferson Luiz Ferrari Otacílio José Passos Rangel Alexandre Rosa dos Santos Alegre, ES Setembro/2022 MANUAL TECNOLÓGICO - Nº 12 DOI: 10.36524/9788582635896 Editora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo R. Barão de Mauá, nº 30 – Jucutuquara 29040-689 – Vitória – ES www.edifes.ifes.edu.br | editora@ifes.edu.br Reitor: Jadir José Pela Pró-Reitor de Administração e Orçamento: Lezi José Ferreira Pró-Reitor de Desenvolvimento Institucional: Luciano de Oliveira Toledo Pró-Reitora de Ensino: Adriana Pionttkovsky Barcellos Pró-Reitor de Extensão: Renato Tannure Rotta de Almeida Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação: André Romero da Silva Coordenador da Edifes: Adonai José Lacruz Conselho Editorial Aldo Rezende * Ediu Carlos Lopes Lemos * Felipe Zamborlini Saiter * Francisco de Assis Boldt * Glória Maria de F. Viegas Aquije * Karine Silveira * Maria das Graças Ferreira Lobino * Marize Lyra Silva Passos * Nelson Martinelli Filho * Pedro Vitor Morbach Dixini * Rossanna dos Santos Santana Rubim * Viviane Bessa Lopes Alvarenga Revisão de texto: Projeto gráfico: Diagramação: Capa: Imagem de capa: Jéferson Luiz Ferrari Thiago Blunck Rezende Moreira Jéferson Luiz Ferrari Thiago Blunck Rezende Moreira Thiago Blunck Rezende Moreira DOI: 10.36524/9788582635896 Esta obra está licenciada com uma Licença Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Brasil. 3 Manual Tecnológico Nº 12 Planejamento de voo utilizando o DroneDeploy: Passo a passo Thiago Blunck Rezende Moreira, Engenheiro Agrimensor e de Segurança do Trabalho, Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Agroecologia do Instituto Federal do Espírito Santo – Campus de Alegre, Alegre, ES. E-mail: tbrmoreira@hotmail.com. Jéferson Luiz Ferrari, Dr. em Produção Vegetal, Professor no Instituto Federal do Espírito Santo – Campus de Alegre, Alegre, ES. E-mail: ferrarijl@ifes.edu.br. Otacílio José Passos Rangel, Dr. em Solos, Professor no Instituto Federal do Espírito Santo – Campus de Alegre, Alegre. E-mail: ojprangel@ifes.edu.br. Alexandre Rosa dos Santos. Dr. em Engenharia Agrícola. Professor da Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, ES. E-mail: mundogeomatica@yahoo.com.br. Introdução Um dos princípios fundamentais da Agroecologia é a sustentabilidade. As geotecnologias podem ser aplicadas no meio rural, no estudo e monitoramento de animais, em políticas públicas, na pecuária, em zoneamentos agroecológicos determinando as limitações e potencialidades do meio físico para diferentes atividades, apontando as necessidades de preservação e conservação ambiental, identificando e delimitando áreas de conflitos entre uso atual, legislação, potencial de uso e necessidades de preservação e conservação ambiental (ROSA, 2005). Assim estimular o uso de softwares livres, para planejamento de voos com fotos capturadas por sensores embarcados em Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP), de baixo custo relativo, corrobora para a sustentabilidade. Com uma elevada quantidade de algoritmos computacionais capazes de processar, analisar, quantificar e gerar índices de vegetação, é possível extrair informações agroecológicas, como o uso da terra e a identificação de áreas que necessitam de conservação e preservação ambiental por meio da aquisição e atualização de dados espaciais, contribuindo no meio científico para uma agricultura sustentável. A utilização de ARP, popularmente conhecidas por Vants (Veículos aéreos não tripulados) ou por drones tem ganhado um espaço notável, em nível global, seja pelo seu uso recreativo ou pelo uso profissional. Na área de ciências agrárias, o uso dessas tecnologias tem possibilitado o monitoramento das culturas e a detecção de problemas fitossanitários da plantação, por meio de sensores acoplados nas aeronaves (VIANA et al., 2018; RESENDE et al., 2020), e contribuído para cortar custos e aumentar a produtividade das culturas (DE OLIVEIRA et al., 2020). Vale destacar que para comandar uma ARP é necessário observar e seguir as regras da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) e do Departamento do Controle do Espaço Aéreo mailto:tbrmoreira@hotmail.com mailto:ferrarijl@ifes.edu.br mailto:ojprangel@ifes.edu.br mailto:mundogeomatica@yahoo.com.br 4 Manual Tecnológico Nº 12 Brasileiro (DCEA) e demais agências reguladoras (ANATEL, ANTAQ, ANEEL) (DE PAULA; ROVER; DE SOUZA, 2021). Os voos, quando autorizados, podem ser feitos em tempo real a partir da superfície terrestre ou de forma planejada, a partir de um plano de voo realizado com o auxílio de softwares de controle e processamento (VAN REES, 2015; DRONEDEPLOY, 2020; DAMBROSKI et al., 2021). O presente Manual tem como objetivo demonstrar o passo a passo do planejamento de voo por drones utilizando o programa computacional “DroneDeploy”. Trata-se de um aplicativo de voo automatizado que disponibiliza aos seus usuários duas formas para realizar seus projetos. A primeira é por aplicativo, disponíveis para os sistemas Android e iOS, e a segunda é no próprio site da empresa. Os projetos que forem realizados podem ser acessados tanto na plataforma quanto em um dispositivo móvel, uma vez que a atualização é feita automaticamente quando estiver conectado à internet. É um aplicativo de voo gratuito para a realização do planejamento e execução dos voos. Os Vants suportados pelo DroneDeploy são: “Inspire 2”, “Mavic Air”, “Mavic Air 2”, “Mavic Pro”, “Mavic Pro Platinum”, “Mavic 2 Pro”, “Mavic 2 Enterprise Zoom”, “Mavic 2 Enterprise Dual”, “Matrice 100”, “Matrice 200”, “Matrice 210”, “Matrice 210 RTK”, “Matrice 200 V2”, “Matrice 210 V2”, “Matrice 210 RTK V2”, “Matrice 300 RTK”, “Phantom 4”, “Phantom 4 Advanced”, “Phantom 4 Pro”, “Phantom 4 Pro V2.0”, “Skydio 2” e “Skydio 2+” (DRONEDEPLOY, 2022). 5 Manual Tecnológico Nº 12 Metodologia Inicialamente, o usuário deverá acessar a página do DroneDeploy (https://www.dronedeploy.com/). Será direcionado para página conforme a Figura 1. Figura 1 – Página do DroneDeploy. Fonte: DroneDeploy, 2022. Se o usuário não tiver cadastro, deverá clicar no menu suspenso “SignUp” (Inscrição) conforme detalhe da página. Após preencher os campos de e-mail e senha, deverá clicar em Create My Account de acordo com a Figura 2: https://www.dronedeploy.com/ 6 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 2 – Página de criação de conta do DroneDeploy. Fonte: DroneDeploy, 2022. Após as etapas acima, o usuário estará habilitado a acessar a plataforma de planejamento de voos gratuitos do DroneDeploy como mostra a Figura 3. Figura 3 – Página de criação de conta do DroneDeploy. Fonte: DroneDeploy, 2022. Após acessar a página, o usuário terá opção de criar um diretório para seus planos de voo ou iniciar imediatamente um novo projeto clicando em “Project”. 7 Manual Tecnológico Nº 12 Deverá, neste momento, escolher o local onde deseja efetuar o plano, clicar em “Create Project here” e inserir um nome para o projeto, conforme as Figuras 4 e 5. Após criar o nome, deverá clicar em continue. Figura 4 – Página de criação do projeto no DroneDeploy. Fonte: DroneDeploy, 2022. 8 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 5 – Página de atribuição do nome do projeto no DroneDeploy. Fonte: DroneDeploy, 2022. O Usuário será direcionado para uma tela de “autonomous plans” (planos autônomos) e deverá clicar no menu “Maps & Models” (Mapas e Modelos) de acordo com a Figura 6. 9 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 6 – Maps and Models. Fonte: DroneDeploy, 2022. Finalmente, o usuário terá acesso a página onde será possível configurar os parâmetros de voo, tais como: nome do plano,altura, GSD (tamanho do pixel no mosaico representando uma porção do terreno) e sobreposições longitudinais e laterais. As Figuras 7, 8 e 9 mostram essas etapas. 10 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 7 – Demarcação da área de estudo. Fonte: DroneDeploy, 2022. Para nomear o plano de voo, clicar nos três pontos da caixa “Map Plan” (Mapa do Plano) e escolher renomear conforme a Figura 8. Figura 8 – Nomeando o Projeto. Fonte: DroneDeploy, 2022. 11 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 9 – Projeto renomeado. Fonte: DroneDeploy, 2022. É possível importar um arquivo em formato shape, um arquivo zipado ou ainda um kml da área de interesse por meio de dois complementos que podem ser instalados de forma gratuita, o “Flight Plan” from SHP, KML, or ZIP ou o “Import” KML or SHP. Um arquivo em formato *.kmz, é similar ao arquivo *.zip, possibilitando empacotar vários arquivos juntos comprimindo o conteúdo para tornar o download mais rápido. O formato shape, *.shp, é um formato contendo dados geoespaciais em forma de vetor usado por SIG. Por fim, o formato *.kml, é um formato usado para exibir dados geográficos em um navegador da Terra, como Google Earth e Google Maps. A Figura 10 mostra um aplicativo gratuito instalado pela loja de aplicativos da DroneDeploy que permite importar arquivos nos formatos explicados. Figura 10 – Importação de formatos. Fonte: DroneDeploy, 2022. 12 Manual Tecnológico Nº 12 Figura 11 – Ajuste dos parâmetros de configuração de voo. Fonte: DroneDeploy, 2022. 13 Manual Tecnológico Nº 12 Na tela representada pela Figura 11, o usuário deverá configurar a altura de voo de acordo com o GSD de interesse. O número de baterias, tempo de voo, quantidade de imagens e área coberta variará conforme o tamanho do polígono da área de estudo a ser mapeada. É disponibilizado ao usuário quatro (4) opções de voo, pré-configurados conforme as Figuras 12, 13, 14 e 15. Este é um recurso do “Drone Deploy Labs” para aqueles que desejam planejar voos com mais confiança. Os modos de voo foram projetados para fornecer um mapeamento mais confiável, por meio de extensa análise de dados de mais de 100.000 mapas. Este aplicativo também inclui o modo de voo cruzado avançado, que pode ser usado para melhorar a modelagem 3D em grande escala. Modos de voo pré-configurados: 1) Field: opção para mapeamentos de campos onde é melhor escolher a altitude legal mais alta. Figura 12 – Modo de voo Field. Fonte: DroneDeploy, 2022. 2) Terrain: opção para mapeamentos de colinas, copas de árvore ou telhados mais al- tos. Figura 13 – Modo de voo Terrain. Fonte: DroneDeploy, 2022. 14 Manual Tecnológico Nº 12 3) Building: configurado de forma cuidadosa com as árvores ou outros edifícios ao re- dor, pois o drone pode estar voltado para trás durante o voo de perímetro. Figura 14 – Modo de voo Building. Fonte: DroneDeploy, 2022. 4) Crosshatch: é um modo de voo avançado que pode não melhorar os resultados de mapeamento. Os padrões de voo da grade hachurada com todas as imagens podem reduzir o erro geral. Frontlap e sidelap foram definidos para 60% para essas mis- sões, pois o padrão dobra o número de imagens capturadas. Isso pode ser aumen- tado em configurações avançadas. Figura 15 – Modo de voo Crosshatch. Fonte: DroneDeploy, 2022. 15 Manual Tecnológico Nº 12 Esses modos de voo são opcionais. O usuário pode configurar seu plano conforme desejar. Após essa etapa, clique em: Será disponibilizado em tela as configurações de sobreposição, direção de voo e velocidade do drone conforme a Figura 16. Figura 16 – Configurações de sobreposição, direção de voo e velocidade do drone. Fonte: DroneDeploy, 2022. Após realizar estas configurações, o usuário conclui o plano de voo. Não é necessário salvar pois a página o faz automaticamente. Basta ligar o drone que detecta o plano de voo e o realiza de maneira autônoma. Antes de iniciar, o drone fará um check list dos principais itens para realização segura de um voo. Após a checagem, o usuário só precisa apertar o botão de início da missão. Dicas para elaboração de um bom plano de voo: 1) Procure sempre montar planos onde o drone, ao iniciar a missão, vá para o ponto mais distante e, na medida em que for desenvolvendo o trabalho, fique mais próximo do ponto de decolagem. Isso é ajustado no menu flight direction. 16 Manual Tecnológico Nº 12 2) Tenha sempre bem definido o propósito do voo e o grau de precisão do trabalho, pois isso implica diretamente na maneira de planejar as missões. 3) Para evitar o efeito de arraste nos mosaicos, diminua a velocidade de voo do drone. Isso é ajustado em “Mapping Flight Speed”. 4) Caso o planejamento de voo exija mais de uma bateria, nunca pressione o botão “Home Point” no controle. Os drones são equipados de bateria inteligente, sensores e um receptor de satélite que captura a coordenada da última foto obtida e reserva uma carga na bateria que permite ao drone voltar ao ponto de decolagem para reali- zar a troca. Basta inserir uma bateria carregada e iniciar a missão novamente que o equipamento voltará a última foto obtida e continuará a executar o plano de voo. 5) Os voos planejados são autônomos, ou seja, uma vez formulado, o drone voará sem a necessidade de controle pelo operador. 6) Uma vez criado, o plano pode ser acessado diretamente pela página do “DroneDe- ploy” ou através do aplicativo do “DroneDeploy” para sistemas Android ou IOS por meio de smartphones, tablets ou ipads. 17 Manual Tecnológico Nº 12 Considerações finais O “DroneDeploy” é uma ferramenta computacional compatível com os sistemas operacionais Android e “IOS” e possibilita realizar o planejamento de voo de forma gratuita para o levantamento de dados por drones. O comunicado traz uma sequência de procedimentos de como realizar um planejamento de voo por drones utilizando o “DroneDeploy” e se constitui em um material prático, objetivo e de fácil entendimento a todos os leitores e interessados no assunto. Agradecimentos À FAPES, ao IFES e ao PGA/IFES. 18 Manual Tecnológico Nº 12 Referências DAMBROSKI, A. A.; DALMOLIN, L. C.; MODRO, N. R.; RODRIGUES, G. O. Estudo comparativo de ferramentas de software para processamento de dados georreferenciados obtidos a partir de VANTS. Revista Prociências, v. 4, n. 1, p. 54-68, 2021. DE OLIVEIRA, A. J.; DA SILVA, G. F.; DA SILVA, G. R.; DOS SANTOS, A. A. C.; CALDEIRA, D. S. A.; VILARINHO, M. K. C.; BARELLI, M. A. Potencialidades da utilização de drones na agricultura de precisão. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 9, p. 64140-64149, 2020. DE PAULA, G.; ROVER, A. J.; DE SOUZA, J. A. Direito aeronáutico e governo eletrônico aplicado a veículos aéreos não tripulados e sistemas embarcados. Revista Brasileira de Aviação Civil & Ciências Aeronáuticas, v. 1, n. 1, p. 82-102, 2021. DRONEDEPLOY. Introdução. 2020. Disponível em: . Acesso em: 03 abr. 2021. DRONEDEPLOY. DroneDeploy supports industry-leading drones and hardware. 2022. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2022. RESENDE, D. B.; DE ABREU JÚNIOR, C. A. M.; MARTINS, G. D.; JOSÉ, O.; MARQUES, L. C. M. X. Uso de imagens tomadas por aeronaves remotamente pilotadas para detecção da cultura do milho infestada por Spodoptera frugiperda. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 13, n. 01, p. 156-166, 2020. ROSA, R. Geotecnologias na Geografia Aplicada. Revista do Departameto de Geografia. Editora da Usp, São Paulo - SP, v. 16, p. 81-90, 2005. VIANA, L. A.; ZAMBOLIM, L.; SOUSA, T. V.; TOMAZ, D. C. Potencial uso de câmera termal acoplada a vant para monitoramentode culturas. Revista Brasileira de Engenharia de Biossistemas, v. 12, n. 3, p. 286-298, 2018. VAN REES, E.Creating aerial drone maps fast. GeoInformatics, v. 18, n. 7, p. 24, 2015. Manual Tecnológico, Nº 12 Exemplares digitais deste comunicado técnico podem ser obtidos em: Programa de Pós- Graduação em Agroecologia (PPGA) Instituto Federal do Espírito Santo -Campus de Alegre Rodovia ES 482, km 47, Cx. Postal-47, Distrito de Rive, Alegre-ES Telefone: (28) 3564-1808 ww.ppga.alegre.ifes.edu.br Comissão Editorial do PPGA Otacilio José Passos Rangel, Ana Paula Candido Gabriel Berilli, Aparecida de Fátima Madella de Oliveira, Danielle Inácio Alves, Jeane de Almeida Alves, Jéferson Luiz Ferrari, Maurício Novaes Souza, Monique Moreira Moulin, Pedro Pierro Mendonça Editoração eletrônica PPGA