Como escolher o modelo ideal do Drone?

Tempo de leitura: 12 minutos

O crescimento do mercado de Drones é exponencial. Além das diversas oportunidades disponíveis, a cada dia surgem mais.

No dia 03 de setembro de 2015 a ANAC (Agência Nacional de Aviação Civil) publicou a regulamentação dos Drones para consulta pública. Esse é o primeiro passo para regulamentar este mercado no Brasil, que mesmo sem legislação não pára de crescer e está pronto para decolar.

Diante de tantas possibilidades, diversas dúvidas pairam pelo ar e nós da Droneng, que temos a missão de capacitar o mercado nacional para este mercado promissor, buscamos simplificar as soluções dessas questões. Frequentemente nossos leitores perguntam qual modelo de aeronave devem escolher. Essa matéria será dedicada a esclarecer tudo sobre esse assunto.

Vamos lá! Em primeiro lugar, você deve ter bem claro qual o mercado que você quer atuar. Vale ressaltar que o VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) popularmente conhecido por Drone surgiu para fins militares. Isso mesmo! Assim como o GPS, eles foram inicialmente idealizados para serem utilizados em guerras e posteriormente ganharam espaço no mercado civil. Atualmente, você consegue imaginar sua vida sem um GPS?

Bom, para fins didáticos, podemos dividir esse grande mercado em quatro segmentos: militar, hobbie, mídia e mapeamento aéreo (fotogrametria). Iremos focar apenas no mercado civil, pois somos da paz 🙂

Se o seu interesse é o mercado de hobbie, você está livre para escolher qualquer modelo, pois neste mercado o objetivo principal é a diversão. O público varia de praticantes de aeromodelismo até entusiastas de tecnologia ou curiosos em geral. Os modelos custam a partir de 300 reais.

No mercado de mídia, os Drones assumem o papel dos helicópteros alugados para realizar tomadas aéreas, com um custo muito inferior. Os “robôs voadores” caíram nas graças das produtoras, afinal, nunca foi tão simples conseguir suas próprias imagens/filmagens aéreas. Para este mercado, o modelo mais famoso também utilizado para hobbie é o Phantom: você vai ouvir falar muito deste modelo da empresa chinesa DJI, pois ele é o mais popular do mercado, variando de 5.000 a 10.000 reais dependendo do modelo e configurações.

mapeamento aéreo com drones

O Phantom é um modelo básico para este mercado de mídias, sendo considerado como modelo de entrada. Caso seu trabalho comece a evoluir, você necessitará de um modelo mais robusto, capaz de embarcar uma câmera DSLR ou até mesmo câmera próprias de filmagem, estes modelos vão variar de 15.000 a 200.000 reais.

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Drone_midia_2

Agora, se o seu interesse é o uso de Drones para Mapeamento Aéreo, a “brincadeira” se torna realmente séria. Quando falamos desse segmento de mercado, estamos falando do mercado de engenharia, onde os produtos gerados serão utilizados em projetos. Nesse caso, os modelos são bem específicos e possuem maior valor agregado.

Quando você compra um Drone para mapeamento aéreo, não está comprando somente a aeronave em si, mas todo um sistema que é composto por estação de controle, antena de transmissão e recepção de dados e a aeronave. Para entender como este sistema funciona de maneira simples, vamos fazer uma analogia com o corpo humano.

A estação de controle é o cérebro do sistema. É responsável porreceber o planejamento de voo realizado em escritório e gerenciar o voo da aeronave. Basicamente, é um computador específico ou um software que pode ser instalado em um notebook um dos softwares mais utilizados para esta função é o Mission Planner. De maneira simples, o seu objetivo é o mesmo do GPS de carro ou do nosso celular, nos guiar de um ponto A até um ponto B e assim por diante.

mapeamento aéreo
Notebook com software Mission Planner

Seguindo a analogia, a antena de transmissão de dados é similar a nossa boca. Ela é responsável pela transmissão das informações, tanto da estação de controle para o drone como do drone para a estação de controle.

mapeamento aéreo com drones
Antena de transmissão do BATMAP

Já o drone (aeronave) é similar as nossos pés, ou seja, é quem irá percorrer o trajeto embarcando o sensor. Com base nas informações recebidas, ele percorre o trajeto programado capturando imagens aéreas da área de interesse.

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BATMAP – Aeronave nacional fabricada pela empresa nuvem e comercializada pela DronEng

E por último, uma das partes mais importantes o sensor que são similar ao nossos olhos, ele é responsável por capturar as informações do terreno que posteriormente serão transformadas em produtos e soluções. Diversos tipos de sensores podem ser embarcados em um drone, os mais comuns são as câmeras RGB e NIR (infravermelho próximo), cada tipo de sensor embarcado gera um tipo de dado que é transformado em uma solução específica.

mapeamento aereo com drones
Câmera RGB embarcada no BATMAP, Modelo: Sony a6000 24.3 megapixels com lente de foco fixo de 16 mm

É muito importante que você se atente ao sensor (câmera) embarcado, pois é ele que assume o papel principal de coletar as informações que posteriormente serão transformadas em produtos finais, alguns detalhes que você deve se atentar é que quantidade de megapixel não é sinônimo de qualidade, apenas indica o tamanho da imagem gerada pela câmera. O componente mais importante a analise é a lente da câmera, por exemplo, uma lente de foco fixo (lente removível) apresenta uma qualidade muito superior a uma lente de zoom variável (câmeras compactas).

Drones para mapeamento aéreo requer um controle automático através de um receptor GPS embarcado, ou seja, não é necessário um operador em campo que pilota a aeronave, porém, é necessário que o operador em campo acompanhe o voo e tenha o poder de interferir no voo a qualquer momento, esta é uma das exigências da ANAC. Você sabe como isso funciona?

Primeiramente você define a área de sobrevoo em escritório, traçando a rota que aeronave deverá percorrer em campo. Existem diversos fatores que por meio de cálculos deverão ser levados em consideração para realizar o planejamento do voo de forma correta.

Quer aprender como elaborar o Planejamento de um Projeto de Mapeamento Aéreo? Assista o webinar que realizamos em parceria com o portal MundoGeo onde detalhamos todo o processo clicando no link destacado.

Mas, e aí? Qual sistema comprar? Diante da extensa disponibilidade de diferentes modelos no mercado, não cabe aqui uma análise específica de cada um, mas, detalhar os fundamentos deste sistema, para que você tenha as perguntas certas a fazer ao vendedor quando for adquirir o seu.

Precisamos dividir o Drone em duas partes, a plataforma, ou seja, o veículo aéreo; e o sensor que este veículo embarca, que é a parte mais importante, pois é a câmera integrada a outros sensores que captura o produto base (imagens), que após um pós-processamento em escritório gerará os produtos cartográficos precisos.

Plataforma

Em relação à plataforma podemos dividir quanto ao design da aeronave, que pode ser tanto de asas fixas ou asas rotativas e quanto ao seu motor, que pode ser movido à eletricidade (baterias de de lipo), quanto à combustão (gasolina).

Aeronaves de Asas Fixas

São diversas as aerodinâmicas disponíveis no mercado para este modelo, o que devemos nos atentar é o seu funcionamento, estas aeronaves possuem apenas um motor geralmente na parte traseira e através das suas asas plainam e executam os movimentos planejados em escritório.

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BATMAP – Aeronave nacional fabricada pela empresa nuvem e comercializada pela DronEng

A decolagem dessa aeronave pode ser realizada de forma manual (arremesso), através de uma catapulta ou elástico (bungee), o método do elástico e catapulta fornecem maior segurança, pois, garante um ângulo correto de lançamento e uma força constante em seu disparo, o primeiro método depende muito da experiência do operador caso contrário pode ocorrer isto:

Já o pouso pode ser realizado por meio de um “pouso de barriga no chão” ou através de um paraquedas. Para comparar a segurança dos dois métodos, são realizados testes de impacto da aeronave em solo. Alguns fabricantes atestam que a primeira opção possui um impacto menor, outros atestam que este feito é alcançado pelo pouso de paraquedas. 

O ponto positivo dos modelos apresentados é que eles conseguem imagear uma quantidade maior de área com a mesma autonomia de voo, portanto, estes modelos são recomendados para imageamento de grandes extensão de terra sendo fortemente no mercado de agricultura.

Aeronaves de Multirotores

Estes modelos são os verdadeiros drones! A nomeação dessas aeronaves são baseadas na quantidade de motores que possui cada modelo. Devido à semelhança do barulho das hélices em funcionamento com o bater das asas de um zangão, a mídia acabou convencionando o termo, de modo que ele se tornou mais popular.

 

Quadricóptero (Quatro Motores)
Quadricóptero (Quatro Motores)

 

Hexacóptero (Seis Motores)
Hexacóptero (Seis Motores)

 

Octacóptero (Oito Motores)
Octacóptero (Oito Motores)
mapeamento aéreo
Octacoptero Redundante

O pouso e decolagem destes modelos são realizados de forma vertical, apresentando um impacto mínimo, quase nulo no conjunto de sensores embarcados. Tanto pode ser realizado por um operador ou de forma autônoma através do receptor GPS.

Um ponto positivo desta aeronave é a sua estabilidade e resistência aos ventos, proporcionando uma captura de imagens mais estável, facilitando o processamento dos dados e melhorando a qualidade dos produtos finais gerados.

Outra característica positiva é a possibilidade de parar no ar para capturas de imagens localizadas e a movimentação da câmera para capturar imagens em outros ângulos. O principal ponto negativo é a autonomia de voo, que em média é de 15 a 45 min, outro ponto negativo a destacar é que em uma queda este modelo cai bruscamente no chão, já os de asas fixas plainam até tocar o solo.

Os multirotores são mais indicados para filmagens e imagens aéreas, já para mapeamento aéreo estes modelos se tornam limitados principalmente por sua autonomia de voo, alguns modelos também não permite embarcar um sensor de melhor qualidade o que prejudica a qualidade geométrica dos produtos finais e consequentemente a confiabilidade das medidas executadas.

Conjunto de Sensores Embarcados

Sabemos que o objetivo principal do mapeamento aéreo é capturar imagens aéreas de determinada área e gerar produtos cartográficos com estas imagens. Para isto, obrigatoriamente, o sistema embarcado deve possuir uma câmera e um receptor GPS integrados, ou seja, a cada tomada de foto o GPS grava a posição (coordenadas) onde ela foi tirada.

Alguns modelos de asas fixas mais robustos apresentam, além dos objetivos mencionados, um Sistema Inercial que é responsável por capturar a atitude (ângulos de rotação) da aeronave no instante de tomada da foto. De maneira simples, estes ângulos são compensados no pós-processamento em um processo chamado ortorretificação, com isso aumentando a qualidade do produto gerado.

Yaw, Pitch, Roll
Atitude da Aeronave = Ângulos de Rotação: Yaw, Pitch e Roll

Já os multirotores ao invés de um Sistema Inercial possuem uma plataforma giro estabilizadora conhecida como Gimbal que é responsável por compensar os movimentos da aeronave corrigindo os ângulos de rotação da mesma no instante de tomada da foto.

drone para mapeamento aéreo
Gimbal – Plataforma Giro Estabilizadora

Deu pra notar que as características e valores de aquisição vão variar de acordo com o modelo escolhido por você principalmente os drones para mapeamento aéreo. É como comparar um Gol com uma BMW: ambos tem a mesma finalidade – te locomover de um ponto a outro –  já a segurança, conforto e experiência de ambos são muito discrepantes.

Além da parte técnica, outros fatores devem ser avaliados como atendimento, pós-venda, treinamento.

O objetivo desta matéria foi trazer alguns conceitos básicos que lhe proporcionará uma maturidade maior ao analisar os modelos disponíveis no mercado, no final vale muito do feeling, ou seja, da empatia criada entre o vendedor e o cliente.

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