Configurazione e validazione in campo del ricevitore GNSS mosaic-H RTK per applicazioni in agricoltura di precisione = Configuration and field validation of the mosaic-H RTK GNSS receiver for precision farming applications

Negli ultimi decenni i velivoli a pilotaggio remoto, più comunemente conosciuti con il nome di droni o UAS (Unmanned Aircraft Systems), sono stati protagonisti di un notevole progresso grazie alla ricerca e allo sviluppo tecnologico che ha consentito loro di raggiungere diversi scenari applicativi, tra cui l’agricoltura di precisione. Proprio questo campo sarà l’oggetto di studio di questa tesi svolta presso l’azienda MAVTech Srl. Infatti, il tema dell’agricoltura viene associato sempre più spesso al tema della sostenibilità, e i droni con le più recenti tecnologie hardware e software possono essere in grado di soddisfare questo requisito. Per poter svolgere alcune operazioni in ambito agricolo il drone deve essere equipaggiato con un ricevitore GNSS ad alta precisione. In uno scenario vitivinicolo, ad esempio, è fondamentale garantire un’accuratezza centimetrica tale che il velivolo riesca a seguire il filare assegnato. Tuttavia, per garantire questo risultato è necessario sfruttare alcuni ausili esterni come la tecnologia RTK e PPK. In questo elaborato il ricevitore GNSS che è stato oggetto di configurazione è il GNSS H-RTK mosaic-H: è stato prima testato con un setup da banco, in seguito è stato installato sul drone Q4X per essere infine reso operativo sul drone M6. Questa progressione ha permesso di acquisire maggiore praticità con il ricevitore e con le missioni di volo, data la massa crescente dei droni utilizzati. Il mosaic-H per poter essere eseguito con l’autopilota PX4 richiede una configurazione iniziale descritta nella propria documentazione online. Dopo aver avuto conferma del corretto funzionamento del ricevitore, questo è stato installato su un drone con un setup da banco per poter essere testato all’aperto e avere un primo riscontro sulle coordinate restituite dal ricevitore, sia in modalità standalone, quindi senza ausili esterni, sia in modalità RTK. Lo step successivo ha previsto l’installazione del mosaic-H sul velivolo Q4X, un quadricottero molto stabile e affidabile, quindi ideale per un primo test in volo. L’obiettivo di questo test è stato assicurarsi che il drone, in modalità RTK, raggiungesse alcuni waypoints con una certa accuratezza tale da giustificarne l’utilizzo in agricoltura di precisione. Il successo di questa prova ha consentito di passare allo step successivo, ovvero l’installazione del ricevitore GNSS mosaic-H sul drone M6, un esacottero con peso massimo al decollo di 25 kg dotato di un sistema di spruzzatura. L’intero sistema è stato poi testato in vigna andando a simulare una missione RTK su un filare con attività di spraying. A valle di ogni singolo test sono stati studiati i file log registrati a bordo del drone per stabilire il grado di accuratezza dei risultati ottenuti. Infine, è stato descritto anche un rilievo in PPK svolto in un campo in assenza di rete mobile. Per poter compiere un lavoro di fotogrammetria in vigna era necessario acquisire le coordinate di alcuni punti a terra per poi poter georeferenziare le immagini raccolte in volo. Il ricevitore utilizzato è stato l’Emlid Reach RS2. L’obiettivo era quindi correggere questi punti in PPK e questo è stato possibile grazie al servizio di post-processing di SPIN3 GNSS per le regioni Piemonte, Valle D’Aosta e Lombardia. Grazie a questi test si può affermare che il ricevitore mosaic-H RTK è un ottimo dispositivo da installare a bordo di velivoli che necessitano di un’elevata accuratezza in posizione come nel caso dell’agricoltura di precisione.