Development of a Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) for Agricultural Use (Part I)

• Autores: Juan J. Pérez-Paredes, Gilberto López Canteñs, Noé Velázquez-López, Irineo L. López Cruz
• Localización: Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, ISSN-e 2071-0054, ISSN 1010-2760, Vol. 30, Nº. 1, 2021
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Desarrollo de un Sistema de Aeronave Pilotada a Distancia (RPAS), para uso agrícola (Parte I)
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    RESUMEN En la agricultura de precisión, el uso de Sistemas de Aeronave Pilotadas a Distancia (RPAS) ha aumentado significativamente, debido a la ventaja de obtener información de los cultivos mediante distintos sensores. Esto ha generado la necesidad contar con aeronaves capaces de realizar vuelos autónomos y georreferenciados para obtener la información deseada con precisión. Con este fin se realizó el diseño, construcción de un RPAS, tipo cuadricóptero con un sistema, que permita la realización de vuelos autónomos y estables para la obtención de imágenes georreferenciadas, mediante la instrumentación de un sensor RGB (Sony IMX117) y un GPS. Para el diseño del RPAS se consideraron como requisitos el peso, el tiempo de vuelo, la altura de vuelo, la carga útil y el sistema de control. Con los parámetros de diseño, se construyó un RPAS, equipado con una controladora Pixhawk con GPS, motores race star de 1400 kv, hélices de ocho pulgadas (8045) y ESC de 30 A. Se diseñó y construyó un RPAS, con un peso menor a los 2 kg y se dibujó el RPAS en 3D, utilizando un sistema “CAD”, lo que permitió modelar el centro de masa y esfuerzos ocasionados por el peso del vehículo, obteniendo un factor de seguridad de 7.95 con la tensión de Von Mises.

  • English

    ABSTRACT In precision agriculture, the use of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) has increased significantly, due to the advantage of obtaining crop information from different sensors. This has generated the need for aircraft capable of performing autonomous and georeferenced flights to obtain the desired information with precision. With this purpose, a quadcopter type RPAS was designed and built with a system that allows autonomous and stable flights to obtain georeferenced images, through the instrumentation of a RGB sensor (Sony IMX117) and a GPS. For the design of the RPAS, weight, flight time, flight height, payload and control system were considered as requirements. With the design parameters, a RPAS was built, equipped with a Pixhawk controller with GPS, 1400kv race star engines, eight-inch propellers (8045) and 30A ESC. A RPAS was designed and built, weighing less than 2 kg and the RPAS was drawn in 3D, using a "CAD" system, which allowed the center of mass and stresses caused by the weight of the vehicle to be modeled, obtaining a safety factor of 7.95 with the Von Mises Stress.