SECA Sistema Embarcado de Controle Automático: desenvolvimento de um novo algoritmo e equipamento para automação da aplicação de agrodefensivos em aeronaves agrícolas

Resumo

Atualmente, um dos principais desafios da Agricultura mundial é a promoção do equilíbrio ótimo econômico, social, ambiental e de segurança. Com o desenvolvimento da Agricultura de precisão, sistemas eletrônicos embarcados de navegação em veículos terrestres e aéreos (ex.: autopropelidos, aeronaves agrícolas, etc.) tornaram-se equipamentos cada vez mais adotados e indispensáveis. Apesar de existirem outros sistemas de navegação por satélites (ex.: Galileo - sistema europeu, GLONASS - sistema russo, etc.), em sua grande maioria, os receptores desses equipamentos utilizam o sistema norte-americano GPS (Global Positioning System). Entretanto, o mercado brasileiro ainda hoje contrasta com a evolução enunciada através de um paradigma no processo de aplicação de agrodefensivos através da aviação agrícola: o procedimento de controle e atuação manual. O processo atual de aplicação, através de sua forma mais intuitiva, é realizado através do vôo de uma aeronave sobre faixas paralelas e perpendiculares ao sentido do vento de modo a garantir a cobertura total da área desejada, incluindo uma ou mais passagens sobre a mesma, em função das características e necessidades de cada cultivo. Tradicionalmente, no procedimento de aplicação deste processo são utilizados componentes puramente mecânicos, onde o acionamento manual da válvula de expansão (válvula de abertura) pelo piloto marca o início e a interrupção dentre cada faixa de aplicação. Adicionalmente, o piloto deve registrar no punho do manche, juntamente com os acionamentos manuais, os dados da aplicação em um sistema de navegação para geração de um relatório digital de cobertura (procedimento conhecido como "tiro"), além de comandar o guiamento e operação da aeronave. Nesse contexto, a principal meta deste projeto de pesquisa PIPE Fase 02 é o desenvolvimento do novo algoritmo de controle e do novo equipamento SECA - Sistema Embarcado de Controle Automático com o objetivo de substituir o procedimento de controle e atuação manual do processo exemplificado anteriormente no que tange o aumento da eficiência e precisão na realização de serviços de pulverização através da aviação agrícola. O SECA será um novo componente da plataforma de equipamentos já desenvolvidos pela NCB, composto de um módulo embarcado (hardware e software) de tempo real para controle e sistema eletromecânico sensor e atuador. O novo algoritmo será modelado e desenvolvido utilizando o software MATLAB/Simulink e terá como entrada, além das informações do fluxo e velocidade, o mapeamento digital da área para a automação e incorporação de técnicas de estimação para mitigação de perturbações on-the-fly, não presente nos equipamentos concorrentes de mercado. A metodologia já utilizada durante a primeira fase de projeto, compatível PIPE Fase 01, será utilizada neste PIPE Fase 02. São 5 etapas: pesquisa de mercado; definição do escopo do produto; projeto do produto; projeto e construção do lote piloto, e projeto da produção e comercialização do produto. (AU)