This work focuses on the use of load sensors to help with spraying tasks using unmanned aerial vehicles (UAVs). The study details the construction of a prototype for load measurement to validate the proof of concept. To simulate the application of agricultural pesticides, the UAV follows a predefined route and an image processing system detects the presence of diseased plants. After detection, the UAV pauses its route momentarily and activates the spraying device. The payload sensor monitors the fertilizer application process, which determines whether the amount of pesticide has been fully applied. If the storage tank is empty or the remaining quantity is insufficient for another operation, the system will command the UAV to return to the base station for refueling. Experimental validations were carried out in an indoor controlled environment to verify the proposal and the functionality of the in-flight payload monitoring system. Additionally, the UAV’s flight controller demonstrated robust performance, maintaining stability despite the challenges posed by liquid-load oscillations and varying payloads during the spraying process. In summary, our main contribution is a real-time payload monitoring system that monitors weight during flight to avoid over- or under-spraying. In addition, this system supports automatic refueling, detecting low levels of pesticides and directing the UAV to return to base when necessary.

A irrigação é de grande importância para a produção de alimentos, e acredita-se que ela seja responsável por boa parte da produção agrícola mundial, mas é grande consumidora de água doce, principalmente na irrigação por aspersão. O objetivo desta pesquisa é avaliar a redução do custo da energia elétrica para irrigação, por meio de sistema automatizado de controle de velocidade em pivô central instalado em encosta. Para tal, foi dimensionado um pivô central com raio de 56,4 metros com 10 emissores com pressão de serviço de 137,8 kPa, representando uma área irrigada de 1,3 ha, e a lâmina bruta de irrigação adotada foi de 10 mm dia-1. Posteriormente, realizaram-se cálculos para determinar as pressões em cada emissor, para as condições de 0; 10; 20 e 30% de declividade média do terreno. Posteriormente, foi montado um protótipo do pivô central em tamanho reduzido, com 6,3 metros de comprimento, com 10 emissores. Foi utilizado um conjunto motobomba de 2,21 kW (3cv), onde as perdas de cargas em cada emissor eram realizadas por meio de registros inseridos na linha lateral. A automação e o controle de velocidade implementada no protótipo possibilitaram a redução dos gastos em energia elétrica entre 18% e 52%. A automação desenvolvida mostrou-se viável e capaz de responder com agilidade a qualquer mudança de pressão.