توسعه يك سامانه عمود پرواز بدون سرنشين طيف نگار به منظور كاربرد كشاورزي دقيق

Development of an aerial remote sensing system (Spectrometer UAV) for precision agriculture

به منظور توسعه يك سامانه تصويربرداري هوايي انعطاف پذير براي مديريت خاص- مكاني اراضي كشاورزي، يك عمود پرواز بدون سرنشين طيف نگار (كشتبان) ساخته و ارزيابي شد. اين سامانه شامل دو بخش اصلي هوايي و زميني است. بخش هوايي شامل اجزا مكانيكي پرواز (پايه و بدنه، 12 موتور و ملخ)، بوردهاي پايش و كنترل، GPS، دوربين، سامانه تثبيت دوربين و باتري ليتيومي قابل شارژ مي باشد. بوردهاي پايش و كنترل شامل 12 سيستم كنترل سرعت مجزا، كنترلر PID، سامانه ثبت اطلاعات و تصاوير، رايانه پرواز و سامانه اندازه گيري AHRS باحسگرهاي ژيروسكوپ، شتاب سنج، مغناطيس سنج، بارومتر و حسگرهاي ولتاژ و جريان است. هم چنين بخش زميني شامل راديوكنترل 8 فركانسه، ايستگاه گيرنده زميني و رايانه پرواز همراه بانرم افزار پايش و كنترل است. ارتباط بخش هاي هوايي و زميني به صورت تله متري با برد يك كيلومتر است. نرم افزار طراحي شده علاوه بر پايش پارامترها و دريافت دستورهاي كنترلي لازم از سوي كارور، قابليت اتصال به سيستم تله متري براي ارسال و دريافت داده و نمايش موقعيت تصويربرداري بر روي نقشه هاي Google را دارد. به منظور ارزيابي سامانه عمودپرواز، چندين مرحله تصويربرداري انجام شده و نحوه عمل و انعطاف پذيري دستگاه در انجام فرآمين دريافتي توسط كارور و هم چنين كيفيت تصاوير تهيه شده بررسي شد. نتايج نشان داد كه سامانه مذكور قابليت و انعطاف پذيري كافي براي پايش مزارع كشاورزي با قدرت تفكيك زماني و مكاني بالا را دارد.

To develop a flexible aerial system for site-specific management of farms, a VTOL UAV "Keshtb@n" was constructed and evaluated. This system consisted of onboard and ground subsystems. On-board system equipped with body and legs, 12 rotors, 12 separate control systems, monitoring and control electronic boards, GPS, camera, camera mount and chargeable li-po battery. So, this UAV consisted of PID controller and AHRS system by gyroscope sensors, accelerometers, magnetometers and barometer. Ground subsystem composed of ground station receiver, radio control, computer and monitoring and control software. Telemetry link was used to connect subsystems together. To evaluate the UAV, several flight tests were carried out and system Maneuverability and flexibility were investigated. So, the quality of imagery is evaluated. Results of this study indicated that the designed UAV has enough capability for monitoring agricultural farms with high spatial and temporal resolutions