Drone de mapeamento de corpos d'água

Abstract

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um Drone de Mapeamento de corpos d’água projetado para realizar medições precisas da distância entre o equipamento e o fundo d’água por meio do sensor ultrassônico , controlado por uma placa de voo com firmware Betaflight. O sistema foi concebido a partir da adaptação de uma controladora originalmente utilizada em drones aéreos, integrando-a a um conjunto de propulsores elétricos, módulos de comunicação e sensores .O projeto tem como objetivo principal demonstrar a viabilidade de empregar tecnologias acessíveis e de baixo custo em aplicações de mapeamento e monitoramento ambiental subaquático, reduzindo significativamente o custo e a complexidade de soluções comerciais disponíveis no mercado. O desenvolvimento do sistema envolveu pesquisa teórica, montagem experimental, integração de hardware e software, programação em linguagem C e testes controlados, permitindo a coleta de dados em tempo real. O código desenvolvido possibilita a comunicação direta entre o computador do operador e o drone por meio da porta serial, exibindo na tela PC via apps de leitura de código mostrando as leituras de distância. Os resultados obtidos demonstram que a integração entre Betaflight, sensores ultrassônicos e programação em C apresenta desempenho satisfatório em medições de pequena escala, com erro médio 20% e resposta estável do sistema de controle. Tais características indicam o potencial de aplicação deste drone em estudos ambientais, inspeções estruturais, levantamentos topográficos e monitoramento de reservatórios.

This work presents the development of a Water-Mapping Drone designed to perform precise measurements of the distance between the equipment and the riverbed using an ultrasonic sensor, controlled by a flight controller running the Betaflight firmware. The system was conceived by adapting a controller originally intended for aerial drones and integrating it with electric thrusters, communication modules, and environmental sensors. The main objective of the project Is to demonstrate the feasibility of employing accessible and low-cost technologies for underwater mapping and environmental monitoring, significantly reducing the cost and complexity of commercial solutions available on the market. The development process involved theoretical research, experimental assembly, hardware–software integration, C-language programming, and controlled testing, enabling real-time data acquisition. The implemented code allows direct communication between the operator’s computer and the drone through the serial interface or mobile applications, displaying depth readings in real time. The results Indicate that the integration of Betaflight, ultrasonic sensing, and C-based programming achieves satisfactory performance in small-scale underwater measurements, with an average error of approximately 20% and stable response from the control system. These characteristics highlight the potential application of the proposed drone in environmental studies, structural inspections, topographic surveys, and reservoir monitoring.