VN37 - Eneo

VITICULTURA INTRODUCCIÓN En el panorama actual de la agricultura de precisión, la integración de tecnologías avanzadas como los Vehículos Aéreos No Tripulados, UAVs, por sus siglas en inglés (Fig. 1), también llamados drones, está revolucionando el modo en que se gestionan y monitorean los cultivos. Esta evolución tecnológica es especialmente pertinente en viticultura, donde la detección precisa y eficiente de racimos es fundamental para estimar rendimientos, planificar cosechas, detectar enfermedades y gestionar recursos de manera óptima (Vélez et al., 2023). Sin embargo, la tarea de detectar racimos presenta desafíos únicos, principalmente debido a la complejidad de su entorno biofísico y a la variabilidad en la disposición y ocultación de los racimos entre el follaje. En este contexto, el análisis detallado mediante la adquisición de datos de calidad es crucial. Tradicionalmente, este proceso ha sido manual, laborioso y propenso a errores, debido en gran parte a la dificultad de acceder visualmente a las frutas ocultas por las hojas y a la variabilidad ambiental de los viñedos. La implementación de UAVs en la viticultura y la automarización del procesado de imágenes (Ariza-Sentís et al., 2023) promete abordar estos desafíos, ofreciendo una plataforma ágil y versátil para la recopilación de datos. En este sentido, el uso de rutas eficientes utilizando algoritmos de optimización puede ser fundamental (Mier et al., 2023). Sin embargo, para maximizar su potencial, es esencial desarrollar no sólo metodologías avanzadas de planificación de rutas que optimicen las trayectorias de vuelo de los UAVs, sino que también consideren las peculiaridades específicas del cultivo y su entorno. Nuestra investigación se centra en el desarrollo de una metodología que utiliza el algoritmo de Optimización de Colonias de Hormigas (ACO, por sus siglas en inglés) para mejorar significativamente la detección de racimos. Este enfoque innovador busca optimizar la recopilación de datos e imágenes desde múltiples ángulos y alturas, asegurando una cobertura exhaustiva y superando en lo posible los problemas de visibilidad causados por la ocultación foliar. Al adaptar la tecnología UAV a las necesidades específicas de los viñedos, nuestro estudio tiene el potencial de marcar un punto de inflexión en la agricultura de precisión, proporcionando a los viticultores herramientas poderosas para una gestión más eficiente y efectiva de sus cultivos. Además, al tratarse de una herramienta adaptable y configurable, es potencialmente extrapolable a otros cultivos leñosos. OBJETIVOS El propósito principal de esta investigación es desarrollar un modelo avanzado para la planificación de rutas de UAVs en viñedos, utilizando el algoritmo de Optimización de Colonias de Hormigas. Nuestro objetivo específico es crear un sistema que se enfrente a dos desafíos clave: 1) Mejorar las rutas de vuelo hacia las áreas donde potencialmente existen racimos 2) Establecer una serie de maniobras cerca de los puntos de observación para aumentar la probabilidad de identificar racimos, incluyendo los que pueden estar ocultos bajo el follaje. De este modo, el sistema permitirá a Figura 2. Movimiento del dron en cada cepa del viñedo: (a) Cada ubicación o waypoint se subdivide en izquierdo, central y derecho, capturando imágenes desde los tres ángulos. (b) En caso de interés agrícola en ambos lados del dosel, el UAV sigue una secuencia izquierda-central-derecha para cada lado, rotando la cámara para capturar desde múltiples perspectivas. (a) (b) Figura 2. Movimiento del dron en cada cepa del viñedo: (a) Cada ubicación o waypoint se subdivide en izquierdo, central y derecho, capturando imágenes desde los tres ángulos. (b) En caso de interés agrícola en ambos lados del dosel, el UAV sigue una secuencia izquierda-central-derecha para cada lado, rotando la cámara para capturar desde múltiples perspectivas. 1 UAV 2 UAVs 3 UAVs 79

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