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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 4, julio-agosto de 2017, pp. 157-166
Ojeda-Bustamante
et al
.,
Aplicaciones de los vehículos aéreos no tripulados en la ingeniería hidroagrícola
•
ISSN 2007-2422
Introducción
La puesta en órbita de satélites despertó el
interés de la comunidad científica por utilizar
imágenes satelitales para obtener información
de manera remota de variables agrícolas que
presentan alta variabilidad espacio-temporal
y que demandan un monitoreo frecuente, tales
como la superficie cultivada, la etapa fenológica
de los cultivos y el rendimiento (Jackson, 1984).
Hoy en día, estas variables son monitoreadas
gracias a sensores instalados en vehículos aé-
reos y a métodos de análisis, procesamiento y
despliegue de datos (Zhang & Kovacs, 2012).
Sin embargo, ante la demanda de información
detallada, los satélites tienen la limitante de
suministrar información temporal discontinua
y de baja resolución espacial (Mulla, 2013). Una
alternativa al uso de satélites para la adquisición
de datos remotos son los Vehículos Aéreos No
Tripulados (VANTs), conocidos de manera co-
loquial como drones o UAVs (
Unmanned Aerial
Vehicles
). El uso de VANTs facilita el monitoreo
frecuente de parámetros de cultivos, que
anteriormente tenía restricciones a través de
imágenes satelitales. Las aplicaciones de VANTs
en la agricultura son diversas, y las necesidades
actuales perfilan esta herramienta con un gran
potencial para utilizarse en actividades de
planeación, monitoreo y control de actividades
agrícolas.
En la última década se han publicado
múltiples trabajos sobre el uso de VANTs en
diversas áreas del saber humano. Sin embargo,
se requiere una síntesis de aplicaciones en hi-
droagricultura. Este trabajo documenta el uso
de drones en dicha área, con el fin de analizar
las ventajas de su aplicación en la agricultura de
riego, particularmente en el riego de precisión y
el monitoreo de la infraestructura.
Definición y ventajas de los VANTs
Un VANT es un vehículo aéreo reusable,
controlado de forma remota, semiautónomo
o autónomo (Eisenbeiss, 2009), acondicionado
para llevar dispositivos auxiliares para activi-
dades de monitoreo o control. Otros términos
son drone, dron, UAV o RPA (
Remotely Piloted
Aircraft
). Los VANTs presentan varias ventajas
con respecto al uso de los vehículos tripulados
o los satélites, como tener acceso a zonas de
geografía complicada a baja altura y obtener
imágenes de alta resolución en “tiempo real” a
muy bajo costo. Al ser eléctricos en su mayoría,
se les considera “amigables” con el ambiente.
Entre sus desventajas, se tiene la dependencia de
una estación de seguimiento en tierra, costo de
equipamiento y restricciones de peso, volumen
de carga y tiempo de vuelo. Otra desventaja está
relacionada con la regulación y normatividad
de uso del espacio aéreo para este tipo de vehí-
culos. Por ejemplo, en México, los drones sólo
deben ser utilizados durante el día, en áreas
que no estén clasificadas como restringidas o
peligrosas (SCT, 2015).
Componentes y clasificación
En la terminología, se utiliza el concepto de
Sistema de Aviación No Tripulado (SANT) para
incluir, además del vehículo aéreo, una estación
de control a tierra, así como los dispositivos
para despegue y aterrizaje. Un SANT consta
de los siguientes elementos principales (Chao
& Chen, 2012):
1.
Vehículo aéreo
integrado por: a)
autopiloto
:
sistema microelectromecánico usado
para guiar al VANT en forma autónoma,
que consiste de un procesador central
(
hardware
) y un
software
de navegación
GPS, capaz de realizar el despegue y el
aterrizaje; b)
fuselaje
: estructura del VANT,
donde se montan dispositivos externos
para actividades de monitoreo, control,
geoposicionamiento, y estructuras de
carga complementarias, como soportes
para cámaras y equipos auxiliares (como
aplicadores de agroquímicos); c)
carga útil
:
dispositivos no relacionados con la tarea de
vuelo, que incluye sensores pasivos, como
las cámaras espectrales, o activos, como el
sistema LIDAR (
Light Detection and Ranging
);
