Muitas pessoas interessadas em fotogrametria tem dúvidas sobre as diferenças entre drones asa fixa e multi, este artigo tem por objetivo elucidar as principais e recorrentes.

1) Quais as diferenças entre um asa fixa e um multirotor?
O drone de asa fixa tem o fator aerodinâmica ao seu favor, ao utilizar asas similares as dos aviões é possível obter maior sustentação com um gasto menor de energia, além disso, enquanto um multirotor precisa de no mínimo 3 motores para garantir sua sustentação, um asa fixa precisa de apenas um, isso resulta em maior economia de bateria e consequentemente, mais tempo no ar, possibilitando cobertura de áreas maiores em menos tempo (aliado também ao fator maior velocidade, que pode ou não ser uma vantagem, dependendo da câmera embarcada e da luminosidade), no entanto, não é uma regra para que se possa falar que o asa fixa sempre vai voar mais tempo que um multirotor, há exceções, tem asa fixa que voa 40 minutos e multirotores que voam por uma hora. Em relação a câmeras e sensores, tudo depende do modelo do equipamento, ambos podem carregar uma variedade grande de acessórios (Multiespectral / LIDAR / DSLR / Mirrorless), é até mais fácil construir um multi para carregar bastante peso do que um asa fixa.  Outras diferenças são a possibilidade de pouso e decolagem vertical dos multi, reundância de motores em alguns modelos, aplicativos muito mais fáceis e intuitivos na parte de planejamento de voo, quando se trata de um DJI RTF(P3/P4/Inpire), possibilidade de detalhamento de áreas de maior interesse (voo baixo / oblíquo).

MULTIROTOR Eagle V2 + FREEFLY MōVI M5
Até uma hora de voo.
drone asa fixa Quest UAV
drone asa fixa Quest UAV

2) Por que os drones asa fixa nacionais são tão caros?
O principal motivo talvez esteja relacionado ao próprio mercado, assunto relativamente novo, hype, desconhecimento por parte da maior parcela dos compradores. O custo de construção de um drone asa fixa razoavelmente bom, com 2 metros de envergadura, 1:30 de voo fica em torno de 10 mil reais sem câmera (exceções para drones com projetos exclusivos, não montados com frames prontos, RTK, aí obviamente o custo é bem mais alto).

3) Drones com menor GSD são os melhores?
O GSD(ground sample distance) nada mais é do que a resolução, ou quanto cada píxel da ortofoto está representando em relação ao tamanho real do terreno, um GSD de 7cm por exemplo, significa a grosso modo(sem levar em conta os conceitos de adjascência do pixel / centro da foto / distorções) que cada pixel na ortofoto representa 7 centímetros do terreno real, o GSD é fruto de uma expressão que tem como variáveis o tamanho do sensor, distância focal, altura de voo e tamanho da imagem. Como uma das variáveis é a altura do voo, quanto mais baixo o voo, menor o GSD e consequentemente, maior a resolução, então é um grande erro analisar o GSD isolado, quando for comparar entre 2 equipamentos, sempre leve em conta a altura em relação ao GSD informado pelo fabricante. Baixe aqui uma planilha do excel para o cálculo de GSD. Como dificilmente o local do levantamento aerofotogramétrico é plano, haverá variações do GSD em um mesmo projeto, os softwares de processamento vão então informar nos relatórios de qualidade qual foi o GSD médio do levantamento.

4) Quais as controladoras de voo utilizadas em um drone asa fixa(comercial/pequeno)?
As principais controladoras utilizadas nesses drones são a PixHawk e suas derivadas (por se tratar de open hardware e open software, há para todos os gostos e bolsos). É interessante ressaltar que são as mesmas controladoras utilizadas em multirotores, o que muda é o firmware instalado e as configurações. Essas controladoras podem ser instaladas em planadores, asas ou até mesmo aviões elétricos utilizados no aeromodelismo, que tenham uma capacidade de payload compatível com a eletrônica embarcada e câmera escolhida, os conhecimentos para essa atividade de montar um drone desse são multidisciplinares, o ideal é ter um aeromodelista e construtor de aviões (útil para montagem correta / escolha dos locais dos componentes para manter o centro de gravidade no local correto / pilotar nos testes manuais e trimar/ realizar os pousos se o equipamento não possuir tecnologias para pouso preciso (tubo de pitot / sensor ótico / RTK)), alguém que entenda de drones (trabalha junto com o aeromodelista / troca firmware / configura sistemas de telemetria / realiza as ligações lógicas entre os componentes / cuida da parte autônoma de gerar e carregar missão) e ainda alguém com conhecimento em fotogrametria para validar a qualidade da junção dos dados de log da controladora como informações exif nas fotos, ou trabalhando com log separado, esse ajuste é muito fino e difícil de se realizar, um erro de apenas 1 segundo entre o momento do disparo da câmera e o momento em que a controladora escreve as coordenadas do GNSS no log ou na foto resultará em vários metros de distância do ponto real daquela coordenada em relação a foto. Voltando ao assunto controladoras, não tem como não citar a NAVIO, que utiliza firmware basado no mesmo que a PixHawk, mas o hardware é na forma de um shield para raspberry, o que traz muitas possibilidades interessantes, como o controle por redes 4G e saídas HDMI.

Asa Fixa com Navio + Telemetria via Rede 4G

5) Quando escolher um asa fixa ou multirotor?
Os drones multirotores permitem um voo mais baixo e mais lento(útil em condições de menor luminosidade, como um dia nublado acima de 50% por exemplo), conseguindo dessa forma um GSD menor mesmo quando equipado com uma câmera inferior (P3 / P4) em relação a um asa fixa com uma câmera melhor realizando um voo bem mais alto, mas tem como principal problema a questão de autonomia (requer mais trocas de baterias), assim sendo, são a melhor escolha para áreas menores, mas isso também é relativo, se o fator tempo para o levantamento não for um fator crucial, ou ainda, for um fator menos relevante que o preço, você pode utilizar um multirotor tranquilamente, outra questão bem legal dos multirotores é quando o produto final desejado for um 3D e não um ortomosaico, aonde se consegue a melhor qualidade combinando o voo NADIR (fotos totalmente verticais) com voos Oblíquos (circular em torno do objeto com câmera em 45). Abaixo a imagem das câmeras de um levantamento que realizamos dessa maneira, com o fim de analisar o potencial remanescente de extração em uma área, foi utilizado um drone Phantom 3, a parte NADIR voo autonomo com grid e a parte oblíqua com o próprio DJI GO em modo Point of Interest(o círculo ficou perfeito) (aprender na prática como fazer).

localizacao cameras voo obliquo e nadir mapeamento fotogrametria phantom 3
localizacao cameras voo obliquo e nadir mapeamento fotogrametria phantom 3

ortomosaico

curvas de nível com drone
curvas geradas pós processamento Pix

Além disso, nos multi você tem maior facilidade na operação e curva de aprendizado menor, com um asa fixa para ter uma operação realmente segura, não se pode confiar apenas nos modos autônomos, se ocorrer uma falha em qualquer parte do sistema GNSS você estará em apuros se não souber pilotar e para aprender a pilotar um asa fixa não é rápido como para aprender a pilotar um multi, nesses casos um paraquedas se torna bem útil.

Quando as áreas para levantamento forem maiores, houver verba para compra de equipamento mais caro e você realmente precisar de um asa fixa, não confie apenas no “papo” do vendedor, exija relatórios de qualidade dos programas de processamento de imagens, como Pix4D e Agisoft Photoscan, se não souber como interpretar esse relatório, faça um curso conosco e aprenda, antes de investir um valor substâncial em algo que você não sabe se realmente vai ser bom, há equipamentos nacionais fantásticos, mas também já vimos alguns quality reports com o DOBRO de imprecisão e inacurácia em relação a um Phantom 3 (comparando ambos sem pontos de controle em solo e TPs manuais).

Curiosidade:

A imagem de destaque apresentada é de um drone do tipo VTOL, que une o melhor dos dois mundos, pode pousar e decolar verticalmente, mas assumir o comportamento de um asa fixa quando ganha altitude, é um tipo de drone que ainda apresenta alguns desafios, mas que tem um futuro promissor, com toda certeza.

drone VTOL
drone VTOL o melhor dos dois mundos

SEM COMENTÁRIOS

DEIXE UMA RESPOSTA