Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21441
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Departamento de Informática |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Hugo Daniel Espindola de Oliveira |
| Orientador | ANDRE GUSTAVO DOS SANTOS |
| Outros membros | Getulio Fonseca Domingues, Leonardo de Andrade Porto |
| Título | Otimização de Rota para Drones de Pulverização Baseada em um Modelo de Consumo Energético |
| Resumo | A utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs ou drones) tem se tornado cada vez mais comum na atualidade, principalmente na agricultura de precisão. Entretanto, a viabilidade de sua aplicação, como na dispersão de herbicidas, é limitada pelo alto consumo energético e pela baixa capacidade da bateria nesses dispositivos. A fim de contornar este desafio, este trabalho propõe um algoritmo heurístico para a otimização de rotas de um drone de pulverização. Nesse contexto, o drone não precisa visitar todos os pontos, mas passar suficiente próximo de cada um deles, já que a pulverização do drone atinge não somente o local de aplicação, mas uma área ao redor, dependendo do raio de dispersão. O objetivo central do algoritmo é determinar um trajeto energeticamente eficiente, maximizando a área de cobertura, isto é, pulverizando todos os pontos desejáveis, por ciclo de bateria e, consequentemente, minimizando a necessidade de múltiplos retornos à base (realizando sub-rotas) para concluir à missão. Para esse problema, foram desenvolvidos métodos baseados em duas abordagens distintas: um modelo de programação linear inteira mista e uma heurística. O modelo pode ser resolvido por solvers comerciais garantindo uma solução otimizada, mas apenas quando poucos pontos são considerados. Além disso, ele requer uma discretização das coordenadas dos locais, não permitindo modelar a natureza contínua do problema. A heurística, por sua vez, consegue lidar com mais dados e de forma contínua, mas não garante otimalidade da solução. Por meio de simulações e testes, foi observado que a heurística desenvolvida gera rotas de qualidade, que representam uma economia de energia significativa. Além disso, é um modelo mais adequado para muitos problemas quando em comparação com abordagens tradicionais baseadas apenas em distância. Desta forma, o trabalho contribui não apenas com uma solução prática para problemas de logística na área rural, mas também abre caminhos para futuras pesquisas no desenvolvimento de algoritmos de otimização ainda mais eficazes. |
| Palavras-chave | Otimização, Roteamento, Agricultura de Precisão. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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