Asa fixa ou multirotor. A decisão de implementar drones em vez dos métodos tradicionais de recolha de dados é um passo significativo, tornando-se uma ferramenta fundamental para a topografia.
Os levantamentos aéreos são a nova norma, com aplicações tão vastas como o hardware e as cargas úteis agora disponíveis no mercado. Em comparação com os métodos tradicionais, os drones aceleram a recolha de dados, oferecem maior precisão e fazem-no de uma forma segura e rentável.
Quer esteja a planear um projeto de construção, a reconstruir a cena de um acidente ou a gerir florestas, terras agrícolas e outros recursos naturais, a sua equipa pode utilizar os dados dos drones para construir mapas ortomosaicos detalhados, modelos 3D e nuvens de pontos.
Estes conjuntos de dados são a base para uma tomada de decisões mais inteligente e rápida. Mas existem alguns desafios a superar antes de começar. O mais óbvio é decidir qual é o drone adequado para a tarefa em questão. Normalmente, isso significa tomar uma decisão entre uma aeronave de Asa fixa ou multirotor.
Neste artigo, vamos expor os prós e os contras de ambas as opções para o ajudar a tomar uma decisão informada sobre o melhor tipo de drone para a sua aplicação topográfica.
Alcance de operação
Os drones de asa fixa são uma opção instintiva para os profissionais de topografia que historicamente confiaram em aviões tripulados ou imagens de satélite para recolher dados. Geralmente, isto deve-se à escala da tarefa em questão. Por exemplo, os profissionais de petróleo e gás e da agricultura podem optar por drones de asa fixa porque partilham características benéficas com as suas contrapartes tripuladas: nomeadamente, alcance operacional, velocidade de voo e tempo de voo.
Tal como um avião normal, os drones de asa fixa geram sustentação com as suas asas. Isto significa que, ao contrário de um drone multirotor, não gastam grandes quantidades de energia apenas para se manterem no ar e, como resultado, voam de forma mais eficiente.
Isto torna os drones de asa fixa uma opção popular para tarefas que requerem cobertura em áreas extensas, como inspeções de oleodutos ou levantamentos agrícolas.
Também pode haver benefícios situacionais que advêm do uso de um drone de asa fixa. Para começar, os modelos de asa fixa tendem a ser mais aerodinâmicos do que as alternativas multirotor e, como resultado, podem suportar ventos mais fortes. Também são, por concepção, mais aptos a aterrar intactos em caso de perda de potência. Embora esta característica também tenha as suas desvantagens, como veremos em breve.
O tempo de voo que os drones de asa fixa podem alcançar é possivelmente a sua maior vantagem; a maioria dos modelos pode permanecer no ar por mais de uma hora com uma única bateria. Esta característica reduz o tempo de inatividade operacional e significa que muitas tarefas topográficas podem ser concluídas de uma só vez.
No entanto, essa envergadura tem as suas desvantagens. Os drones de asa fixa tendem a ser significativamente mais caros do que as aeronaves multirotor. Também tendem a ser maiores, mais difíceis de transportar e requerem mais tempo de configuração assim que se está no local.
As características de design que conferem às aeronaves de asa fixa uma grande área de cobertura também podem ser a sua maior fraqueza. Enquanto se ganha em velocidade e distância, perde-se em termos de manobrabilidade absoluta.
Os drones de asa fixa não podem pairar no lugar, por exemplo, o que reduz a sua versatilidade. E realizar levantamentos em ambientes complexos ou confinados pode ser perigoso porque geralmente não têm a mesma capacidade de adaptação e deteção de obstáculos que os seus homólogos multirotor.
A descolagem e a aterragem são talvez os elementos mais complicados de qualquer missão topográfica de asa fixa. Estes momentos críticos requerem um maior nível de habilidade, formação e contribuição por parte do piloto. Dependendo do tamanho do drone, o lançamento pode requerer uma pista, algum tipo de catapulta ou um lançamento manual. As aterragens também podem ser tensas, requerendo paraquedas, redes ou (com sorte) uma «aterragem suave».
Os drones multirotor são a ferramenta perfeita para recolher informação rapidamente a partir de pontos estratégicos desafiantes.
Em comparação com os métodos topográficos tradicionais, capturam dados comparáveis em períodos de tempo mais curtos, com maior flexibilidade, requisitos de planeamento reduzidos e menos risco para o pessoal.
Existem várias razões pelas quais os drones multirotor se tornaram uma ferramenta de topografia de referência na construção, na agricultura e muito mais.
A primeira é a facilidade de uso. Graças aos avanços no software de planeamento de missões e voos autónomos, podem-se configurar e executar tarefas de mapeamento complicadas com facilidade. Embora ainda sejam necessários pilotos treinados, a sua função agora é mais de supervisão do que prática.
Este nível de automação tem outro benefício: garante uma maior precisão e deixa menos margem para erros humanos. Os planos de voo de precisão podem ser executados e repetidos com o toque de um botão, que é exatamente o que se deseja ao criar mapas e modelos 3D ao longo do tempo.
A segunda razão para o sucesso dos multirrotores topográficos é a sua manobrabilidade. Plataformas como o DJI Matrice podem ajustar facilmente a sua altitude, pairar no lugar e girar no ar.
Isto converte os multirotores numa ferramenta de imagens aéreas versátil, independentemente da escala e complexidade da tarefa em questão. Também tendem a ter mais funcionalidades de segurança integradas, como o recetor ADS-B do DJI Matrice 400 e a tecnologia para evitar obstáculos.
Em terceiro lugar, está a capacidade de trabalhar com cargas úteis intercambiáveis. O DJI Matrice 400 mencionado anteriormente é compatível com imagens de alta especificação e cargas úteis térmicas, incluindo a série Zenmuse H30, bem como cargas úteis de terceiros, como sensores multiespectrais quando se utiliza o SDK de carga útil da DJI.
Com um multirotor adaptável, pode construir a solução topográfica de que precisa, quando precisa.
O resultado final positivo que os drones multirotor oferecem aos profissionais de topografia é em termos de portabilidade. Os drones multirotor são fáceis de embalar e transportar, e ainda mais fáceis de configurar e colocar em funcionamento. Tudo isto poupa-lhe tempo no local e simplifica o processo de levar o equipamento de um lugar para outro.
A maior desvantagem de usar drones multirotor é bem conhecida: o tempo de voo. Nos levantamentos aéreos, tempos de voo mais curtos significam menos dados capturados num único voo. Também significa que ocorrerão interrupções enquanto tiver de aterrar e trocar as baterias.
Para operações urgentes, isto não é o ideal. Mas, na realidade, a interrupção é mínima. Ao operar com o P4 RTK ou o M300 RTK, a função de resumo da operação lembrar-se-á onde parou a sua missão e continuará automaticamente de onde a deixou após trocar as baterias novas a quente.
Reconhecendo que as opções de asa fixa e multirotor têm as suas desvantagens para certas aplicações topográficas, alguns fabricantes desenvolveram drones híbridos que descolam e aterram como um quadcopter normal, mas voam como uma aeronave de asa fixa: drones de descolagem e aterragem vertical (VTOL).
Em teoria, este tipo de solução oferece o melhor de ambos os mundos. Com velocidade, alcance e manobras de descolagem e aterragem simplificadas, os utilizadores podem mapear grandes áreas com facilidade. Dito isto, estas funcionalidades têm um preço mais elevado e não são necessariamente garantidas para muitas tarefas de mapeamento que, em vez disso, podem ser realizadas por menos com uma solução multirotor.
Como regra geral, a escala da tarefa em questão é um fator determinante importante para decidir se deve realizar um levantamento com um drone multirotor ou de asa fixa.
Com isso em mente, há algumas perguntas simples que deve responder antes de escolher. Primeiro, em que medida deseja que o seu mapa ou modelo reflita a realidade? Em outras palavras, Qual deseja que seja a Distância de Amostra do Solo (o comprimento entre os centros de dois píxeis consecutivos no seu mapa)?
As respostas a estas perguntas devem guiar a sua escolha em termos de qualidade da câmara, bem como a altitude (e, portanto, a velocidade) dos seus voos de recolha de dados. Nesse ponto, vale a pena notar que nem todas as cargas úteis são iguais.
O DJI Matrice 400, a principal plataforma de drones empresariais, possui um impressionante tempo de voo de 59 minutos.
Delair UX11 IR Dron de ala fija con cámara térmica
