De acordo com pt.wedoany.com-No arrozal da Ilha Leigong, em Yangzhong, Zhenjiang, Jiangsu, a equipe do Professor Ding Shihong, da Escola de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação da Universidade de Jiangsu, concluiu a validação de funções-chave da "Plataforma de Operação de Reabastecimento Autônomo Ar-Terra". O sistema é composto por dois drones de pulverização, um veículo terrestre não tripulado de reabastecimento e uma estação terrestre inteligente unificada. Durante os testes em campo, o drone pousou com precisão no veículo não tripulado e realizou o carregamento automático de pesticidas, sem qualquer intervenção humana em todo o processo.
As operações de proteção fitossanitária com drones enfrentam há muito tempo o problema do consumo rápido de líquido e da necessidade frequente de retorno para reabastecimento. Um drone, após decolar, muitas vezes precisa retornar em menos de dez minutos, e a ida e volta leva mais de dez minutos. Quando múltiplos drones operam simultaneamente, os pilotos ficam sobrecarregados. O Professor Ding Shihong compara esse sistema a um "carro de apoio" móvel para drones — o drone apenas voa, enquanto o veículo não tripulado fica posicionado antecipadamente nos caminhos do campo. Quando o líquido está prestes a acabar, o sistema calcula automaticamente o ponto de pouso ideal, o drone voa até o veículo, realiza o pouso de precisão e o carregamento automático, e então decola novamente para continuar a operação.
A dificuldade da integração do sistema reside em unificar todos os programas de controle dos equipamentos em um único sistema, permitindo que um "cérebro" gerencie tudo. Para resolver o problema de comunicação em tempo real entre drones e veículos não tripulados separados por centenas de metros, a equipe configurou um "espelho digital" para cada equipamento no computador host, funcionando como um tradutor síncrono em segundo plano. Quando o nível de líquido do drone está baixo, o computador host percebe imediatamente e despacha o veículo não tripulado para o melhor ponto de encontro. Comparado à comunicação, o pouso de precisão é ainda mais desafiador. O drone precisa usar orientação visual por código QR para pousar no veículo móvel. Em soluções tradicionais, quando o drone reduz a altitude, o código QR sai do campo de visão da câmera, causando falhas frequentes de reconhecimento. A equipe adotou um design de código grande envolvendo código pequeno: quando o código grande sai completamente do campo de visão, o código pequeno ocupa exatamente o centro da imagem. Com a transição suave entre os dois códigos, do voo a vários metros de altitude até o momento do contato com a plataforma, o erro de pouso é controlado dentro de 10 centímetros, com uma taxa de sucesso significativamente maior.
Para acelerar a aplicação dos resultados laboratoriais, a equipe instalou o centro de validação na fazenda. Para resolver o problema do desvio da rota do drone causado pelo campo de vento em regiões montanhosas e acidentadas, a equipe aplicou o algoritmo de controle por modos deslizantes supertorcidos generalizados, de domínio próprio, ao rastreamento de trajetória. Os dados de testes em campo mostram que o erro de rastreamento em linha reta do drone é controlado dentro de ±10 centímetros, e a precisão do rastreamento de trajetória em linha reta do veículo não tripulado é estável dentro de ±5 centímetros. No ano passado, em testes reais na Fazenda da Ilha Leigong, a equipe identificou mais de dez problemas, como erro excessivo de curva do veículo não tripulado, códigos QR arranhados e interrupções ocasionais de comunicação. Com orientação de agricultores locais e operadores de máquinas agrícolas, a equipe controlou a precisão de curva do veículo não tripulado dentro de 30 centímetros e passou a usar laser para gravar os códigos QR na superfície da carroceria.
Os resultados de testes contínuos mostram: a rota de operação ideal planejada automaticamente pelo computador host elimina a necessidade de contratar pilotos experientes, reduzindo o custo diário de operação em cerca de 200 yuans; a taxa de repetição de rota cai de 10%–15% (com pilotos experientes) para menos de 5%; o tempo de reabastecimento único do drone é reduzido de 5 minutos para menos de 2 minutos, dobrando o tempo efetivo de operação; um veículo não tripulado de reabastecimento pode atender simultaneamente dois drones de pulverização, permitindo que o piloto conclua toda a operação sem reabastecimento manual. A equipe afirma que, no futuro, espera-se que uma única pessoa possa gerenciar em segundo plano mais de dez unidades de operação coordenada ar-terra.
Além de ser aplicável à proteção fitossanitária em pomares de montanha, plantações de chá e florestas de camélia oleífera, essa tecnologia também pode ser transferida para cenários como limpeza de painéis fotovoltaicos, inspeção de linhas de energia e transporte de materiais em regiões montanhosas, e já há empresas em contato para cooperação e transferência de tecnologia. Ding Shihong explicou que o tempo de voo de drones de proteção fitossanitária agrícola representa mais de 98% do tempo total de voo de todos os drones no país, e aprofundar esse cenário de aplicação é um suporte substancial para a economia de baixa altitude.
