BR102013031890A2 - Sistema de metrologia de árvore - Google Patents

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Abstract

RESUMO Patente de Invenção: "SISTEMA DE METROLOGIA DE ÁRVORE". A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para identificar um número de diâmetros para um grupo de árvores (206). Um veículo aéreo não tripulado (236) se move em uma rota (522) através do grupo de árvores (206) em uma altura que é configurada para permitir a medição do número de diâmetros para o grupo de árvores (206) por um sistema de sensor (306) associado com o veículo aéreo não tripulado (236). A informação é gerada sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores (206) usando o sistema de sensor (306) associado com o veículo aéreo não tripulado (236). 19966045v1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE METROLOGIA DE ÁRVORE".
ANTECEDENTES DE INFORMAÇÃO 1. Campo:
A presente revelação refere-se, de forma geral, à metrologia de
florestas e, em particular, a fazer medições de uma floresta abaixo do dossel de uma floresta. Ainda mais particularmente, a presente revelação refere-se a um método e aparelho para fazer medições de árvores usando um sistema sensor.
2. Antecedentes:
O controle da área florestal é um ramo da área florestal que inclui muitos aspectos diferentes. Esses aspectos podem incluir aspectos ambientais, econômicos, administrativos, legais e sociais de controle de uma floresta. O controle da área florestal pode consistir de várias técnicas, tais 15 como extração de madeira, plantio de árvores, replantio de árvores, corte de estradas e vias através das florestas, prevenção de incêndios em florestas, manutenção da saúde da floresta e outras atividades adequadas.
Quando executando essas e outras operações com relação ao controle de floresta, um inventário da floresta pode ser executado para coletar informação sobre a floresta que possa ser desejada. Um inventário da floresta é uma identificação da informação sobre uma floresta para avaliação ou análise.
Por exemplo, um inventário da floresta para a floresta proporciona a capacidade de analisar o estado da floresta, bem como identificar ope25 rações que podem ser executadas. Essa informação pode ser usada para identificar coisas, tais como tipos de árvores, altura das árvores, idade das árvores, valor das árvores e outras informações adequadas sobre as árvores na floresta. Por exemplo, o número de árvores por acre pode ser identificado através do inventário da floresta. Adicionalmente, o inventário da floresta 30 também pode ser usado para identificar outras informações, tais como vegetação, animais selvagens ou ambos dentro de uma floresta.
Essas operações que podem ser executadas usando um inventário da floresta podem incluir, por exemplo, pelo menos um de replantio de árvores, colheita de árvores, execução de atividades de melhora de suporte de madeira, tais como poda e tratamento de árvores, execução de remoção de pragas, geração de avisos de condições potenciais de incêndio e outras 5 operações adequadas. Como usado aqui, a frase “pelo menos um de”, quando usada com uma lista de itens, significa que combinações diferentes de um ou mais dos itens listados podem ser usadas e somente um de cada item na lista pode ser necessário. Por exemplo, “pelo menos um do item A, item B e item C” pode incluir, sem limitação, o item A ou o item Aeo item B. 10 Esse exemplo também pode incluir o item A, o item Beo item C ou o item B e o item C. Em outros exemplos, “pelo menos um de” pode ser, por exemplo, sem limitação, dois do item A, um do item B e dez do item C; quatro do item B e sete do item C e outras combinações adequadas.
Uma maneira na qual a informação pode ser obtida sobre uma floresta como parte de um inventário da floresta é executando levantamentos aéreos. Embora o uso de veículos aéreos tripulados ou não tripulados possa proporcionar informação sobre a floresta, esse tipo de medição da floresta pode não fornecer tanta informação quanto desejado. Levantamentos aéreos são tipicamente incapazes de gerar informação sobre a porção da floresta que está abaixo do dossel. O dossel da floresta é a folhagem mais superior na floresta. O dossel pode ser formado pelas coroas das árvores na floresta. Informações, tais como a altura da árvore e contagens de árvore podem ser feitas usando levantamentos aéreos. Outras informações, entretanto, tais como informação sobre o diâmetro da árvore, afunilamento da árvore, defeitos da árvore e danos na árvore não podem ser medidas tão facilmente usando levantamentos aéreos.
Atualmente, equipes são enviadas para dentro da floresta para fazer as medições dos diâmetros de uma árvore, bem como outras medições com relação à porção das árvores abaixo do dossel. A coleta de informação 30 sobre todas as árvores na floresta usando equipes pode ser extremamente cara e proibitiva com relação ao tempo e dificuldade de alcançar as árvores em tipos diferentes de terrenos. Como resultado, as medições são feitas somente para algumas das árvores para gerar uma amostragem das árvores na floresta. Os diâmetros de outras árvores podem ser estimados pela extrapolação das amostras de solo ou pelo uso de um modelo de regressão empírica com relação à idade e altura da árvore como medida pelos Ievantamentos aéreos.
O envio de equipes para o campo para medir os diâmetros das árvores pode ser longo e oneroso. A estimativa do diâmetro de uma árvore usando a informação da altura da árvore pode levar a imprecisões. Essas imprecisões podem não proporcionar o nível desejado de informação para 10 avaliar a qualidade no valor das árvores em uma floresta para finalidades de colheita ou finalidades de manutenção.
Em alguns exemplos ilustrativos, uma amostragem mais alta das árvores pode ser executada usando um levantamento terrestre executado do solo usando um sistema de detecção e alcance de Iuz terrestre operado por 15 um operador humano. Esses tipos de sistema são sistemas de linha de visão exigindo uma linha de visão desde o sistema de detecção e alcance de Iuz até a árvore sendo medida. Como resultado, ainda é necessário que as equipes entrem no campo e caminhem através de uma floresta para fazer as medições. Esse tipo de medição ainda exige um tempo considerável e pode 20 ser mais caro do que o desejado para obter uma qualidade de informação desejada sobre as árvores.
Portanto, seria desejável ter um método e aparelho que considerassem pelo menos algumas das questões discutidas acima, bem como outras questões possíveis.
SUMÁRIO
Em uma modalidade ilustrativa, um aparelho compreende um veículo aéreo não tripulado, um sistema de sensor e um controlador. O sistema de sensor é associado com o veículo aéreo não tripulado e é configurado para gerar informação de obstáculos e informação de medição de árvo30 re. O controlador é configurado para identificar obstáculos a partir da informação de obstáculos gerada pelo sistema de sensor quando o veículo aéreo não tripulado voa através de um grupo de árvores para gerar a informação de medição de árvore para o grupo de árvores e controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado para evitar os obstáculos.
Em outra modalidade ilustrativa, um sistema de metrologia de árvore compreende um veículo aéreo não tripulado, um sistema de câmera, um sistema de detecção e alcance de Iuz e um controlador. O sistema de câmera é associado com o veículo aéreo não tripulado e é configurado para gerar imagens. O sistema de detecção e alcance de Iuz é associado com o veículo aéreo não tripulado. O sistema de detecção e alcance de Iuz é configurado para gerar medições de distância desde o veículo aéreo não tripulado até os pontos em um grupo de árvores. O controlador é configurado para identificar obstáculos a partir das imagens geradas pelo sistema de câmera à medida que o veículo aéreo não tripulado voa através do grupo de árvores para gerar informação de diâmetro para o grupo de árvores. O controlador é ainda configurado para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado através do grupo de árvores para evitar os obstáculos enquanto o sistema de detecção e alcance de Iuz gera a informação do diâmetro.
Em ainda outra modalidade ilustrativa, um método para identificar um número de diâmetros para um grupo de árvores é apresentado. Um veículo aéreo não tripulado se move em uma rota através do grupo de árvo20 res em uma altura que é configurada para permitir a medição do número de diâmetros para o grupo de árvores por um sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripulado. A informação é gerada sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores usando o sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripulado.
As características e as funções podem ser atingidas indepen
dentemente em várias modalidades da presente revelação ou podem ser combinadas em ainda outras modalidades nas quais detalhes adicionais podem ser observados com referência à descrição seguinte e aos desenhos. BREVE DESCRICÀO DOS DESENHOS Os novos aspectos julgados característicos das modalidades i
Iustrativas são apresentados nas reivindicações anexas. As modalidades ilustrativas, entretanto, bem como um modo preferido de uso, objetivos adicionais e seus aspectos serão mais bem entendidos por referência à descrição detalhada seguinte de uma modalidade ilustrativa da presente revelação quando lida em conjunto com os desenhos acompanhantes, nos quais:
a Figura 1 é uma ilustração de um ambiente de metrologia de árvore de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 2 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de metrologia de árvore de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 3 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um veículo aéreo não tripulado de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 4 é uma ilustração de um diagrama de blocos de sensores em um sistema de sensor para um veículo aéreo não tripulado de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 5 é uma ilustração de tamanhos diferentes de veículos aéreos não tripulados de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 6 é uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado gerando a informação de medição de árvore de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 7 é uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado fazendo medições de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 8 é uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado voando entre fileiras de árvores de acordo com uma modalidade ilustrativa, a Figura 9 é uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 10 é uma ilustração de um fluxograma de um processo
para geração de informação de medição de árvore de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 11 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para analisar imagens para determinar diâmetros de acordo com uma modaIidade ilustrativa,
a Figura 12 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para determinar o diâmetro de uma árvore de acordo com uma modalidade ilustrativa,
a Figura 13 é uma ilustração de uma matriz de calibragem de câmera de acordo com uma modalidade ilustrativa e
a Figura 14 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de processamento de dados de acordo com uma modalidade ilustrativa.
DESCRICÀO DETALHADA
As modalidades ilustrativas reconhecem e consideram uma ou mais considerações diferentes. Por exemplo, as modalidades ilustrativas reconhecem e consideram que um veículo aéreo não tripulado possa ser usado para voar através das árvores abaixo do dossel para executar um levantamento para identificar os diâmetros das árvores. As modalidades ilustrativas também reconhecem e consideram que muitos dos sistemas de detecção e alcance de Iuz usados para ambos os levantamentos aéreos e os levantamentos terrestres podem ser mais pesados do que desejado para uso em um veículo aéreo não tripulado que possa ser usado para voar entre árvores em oposição a acima do dossel das árvores. As modalidades ilustrativas reconhecem e consideram que o tamanho e o peso do sistema de detecção e alcance de Iuz possam ser reduzidos em uma maneira que ainda permita um nível desejado de qualidade da informação gerada sobre as árvores.
Em um exemplo ilustrativo, um aparelho compreende um veículo aéreo não tripulado, um sistema de sensor e um controlador. O sistema de sensor é associado com o veículo aéreo não tripulado. O sistema de sensor 25 é configurado para gerar informação de obstáculos e informação de medição de árvore. O controlador é configurado para identificar obstáculos a partir da informação de obstáculos gerada pelo sistema de sensor quando o veículo aéreo não tripulado voa em um nível relativo a um grupo de árvores para gerar a informação de diâmetro para o grupo de árvores e controlar o movi30 mento do veículo aéreo não tripulado para evitar os obstáculos.
Nesses exemplos ilustrativos, o tamanho do sistema de sensor pode ser reduzido através da maneira na qual a informação de diâmetro sobre as árvores é gerada.
Com referência agora à Figura 1, uma ilustração de um ambiente de metrologia de árvore é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo ilustrativo, o ambiente de metrologia de árvore 5 100 inclui o grupo de árvores 104. O sistema de metrologia de árvore 122 pode ser usado para executar medições do grupo de árvores 104. Nesse exemplo representado, o sistema de metrologia de árvore 122 inclui veículos aéreos não tripulados 102 e o controlador de medição 124.
Como representado, os veículos aéreos não tripulados 102 são configurados para voar através de grupo de árvores 104 para gerar informação sobre uma ou mais árvores no grupo de árvores 104. Como usado aqui, um “grupo de” quando usado com referência a itens significa um ou mais itens. Por exemplo, um grupo de árvores 104 é uma ou mais árvores.
Nesse exemplo, veículos aéreos não tripulados 102 incluem o 15 veículo aéreo não tripulado 106 e o veículo aéreo não tripulado 108. Nesse exemplo particular, os veículos aéreos não tripulados 102 são configurados para executar metrologia de árvore. Em outras palavras, os veículos aéreos não tripulados 102 podem ser configurados para fazer medições do grupo de árvores 104 quando os veículos aéreos não tripulados 102 voam através do 20 grupo de árvores 104 abaixo do dossel do grupo de árvores 104.
Nesses exemplos ilustrativos, o veículo aéreo não tripulado 106 inclui o sistema de sensor 114 e o veículo aéreo não tripulado 108 inclui o sistema de sensor 116.
Como representado, o sistema de sensor 114 é configurado para 25 varrer árvores 110 com o feixe do laser 118. Respostas à varredura do feixe do laser 118 são detectadas pelo sistema de sensor 114. Adicionalmente, o sistema de sensor 114 também é configurado para gerar imagens. As respostas detectadas do feixe do laser 118 e as imagens podem ser usadas para gerar uma medição dos diâmetros das árvores 110 em um exemplo 30 ilustrativo. Adicionalmente, outras medições, tal como afunilamento da árvore, podem também ser geradas usando pelo menos uma das imagens e respostas detectadas pelo feixe do laser 118. Em uma maneira similar, o sistema de sensor 116 é configurado para gerar informação sobre as árvores 110 no grupo de árvores 104 com o feixe do laser 120. O feixe do laser 120 pode varrer as árvores 110 à medida que o veículo aéreo não tripulado 108 voa através das árvores 110 no grupo 5 de árvores 104. Respostas ao feixe do laser 120 podem ser detectadas pelo sistema de sensor 116. Adicionalmente, o sistema de sensor 116 também é configurado para gerar imagens das árvores 110. As respostas ao feixe do laser 120 e as imagens podem ser usadas para gerar medições dos diâmetros das árvores 110.
Adicionalmente, o sistema de sensor 114 no veículo aéreo não
tripulado 106 e o sistema de sensor 116 no veículo aéreo não tripulado 108 podem ser usados para gerar informação para evitar obstáculos enquanto voando através do grupo de árvores 104. Em particular, os obstáculos podem incluir o grupo de árvores 104, bem como possivelmente outros tipos de 15 obstáculos. Outros obstáculos podem incluir, por exemplo, construções, postes de luz, equipamento de colheita de árvore e outros tipos de objetos. Pelo menos uma das imagens e das respostas aos feixes do laser pode ser usada para direcionar os veículos aéreos não tripulados 102 ao longo de trajetórias através do grupo de árvores 104 que evitam obstáculos.
Nesses exemplos ilustrativos, a informação gerada pode ser
processada pelos veículos aéreos não tripulados 102 para gerar informação de diâmetro sobre o grupo de árvores 104. Essa informação pode então ser enviada para o controlador de medição 124 localizado na estação de controle 126. Nesse exemplo ilustrativo, a informação do diâmetro pode ser envia25 da pelo veículo aéreo não tripulado 106 através da ligação de comunicações sem fio 128 e pelo veículo aéreo não tripulado 108 através da ligação de comunicações sem fio 130 para a estação de controle 126.
Em alguns exemplos ilustrativos, as respostas e as imagens podem ser a informação do diâmetro enviada para o controlador de medição 124 na estação de controle 126. O controlador de medição 124 pode então usar essa informação do diâmetro para gerar um número de diâmetros para o grupo de árvores 104. Adicionalmente, o sistema de sensor 114 no veículo aéreo não tripulado 106 e o sistema de sensor 116 no veículo aéreo não tripulado 108 podem ser usados para gerar outros tipos de informações além de ou no lugar da informação do diâmetro para o grupo de árvores 104. Essa informação pode ser citada coletivamente como a informação de medição de árvore.
Com referência agora à Figura 2, uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de metrologia de árvore é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo ilustrativo, o ambiente de metrologia de árvore 100 na Figura 1 é um exemplo de uma imple10 mentação para o ambiente de metrologia de árvore 200 na Figura 2. Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de metrologia de árvore 202 é usado para gerar informação de medição de árvore 204 sobre o grupo de árvores 206.
Nesses exemplos ilustrativos, o grupo de árvores 206 pode adotar várias formas. Por exemplo, o grupo de árvores 206 pode ser um grupo 15 de árvores encontradas em uma localização, tais como uma floresta natural, uma floresta artificialmente regenerada, uma fazenda de árvores, um pomar de maçãs, uma plantação de pinheiros, um parque, uma montanha ou alguma outra localização adequada na qual uma ou mais árvores estão presentes.
O grupo de árvores 206 pode ficar localizado em qualquer locali
zação na qual as árvores no grupo de árvores 206 têm um espaçamento, tal que um ou mais veículos aéreos não tripulados na frota de veículos aéreos não tripulados 218 possam manobrar através do grupo de árvores 206. O espaçamento pode ter um padrão. Esse padrão pode ser as árvores dispos25 tas em fileiras e colunas. O espaçamento pode ter outros padrões regulares que não contam com fileiras de árvores. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o espaço pode ser aleatório ou irregular.
Nesses exemplos ilustrativos, a informação de medição da árvore 204 é gerada sobre o grupo de árvores 206. A informação de medição da árvore 204 pode ser usada para executar uma análise do grupo de árvores 206. Essa análise pode ser usada para executar várias ações no grupo de árvores 206. Por exemplo, poda, colheita de árvore, plantio de árvores, elimi nação de pragas e outras ações adequadas podem ser executadas com base na análise da informação de medição da árvore 204.
Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de metrologia de árvore 202 compreende o controlador de medição 216 e a frota de veículo aéreo 5 não tripulado 218. O controlador de medição 216 é configurado para executar pelo menos um de controle da operação da frota do veículo aéreo não tripulado 218, do processamento da informação de medição da árvore 204 e outras operações adequadas.
Como representado, o controlador de medição 216 pode ser implementado usando hardware, software ou uma combinação dos dois. Nos exemplos ilustrativos, o hardware pode tomar a forma de um sistema de circuito, um circuito integrado, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um dispositivo lógico programável ou algum outro tipo adequado de hardware configurado para executar várias operações. Com um dispositivo lógico programável, o dispositivo é configurado para executar várias operações. O dispositivo pode ser reconfigurado em um momento posterior ou pode ser permanentemente configurado para executar várias operações. Exemplos de dispositivos lógicos programáveis incluem, por exemplo, uma formação lógica programável, uma lógica de formação programável, uma formação lógica programável no campo, uma formação de porta programável no campo e outros dispositivos de hardware adequado. Adicionalmente, os processos podem ser implementados em componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e/ou podem ser compreendidos inteiramente de componentes orgânicos excluindo uma pessoa. Por exemplo, os processos podem ser implementados como circuitos em semicondutores orgânicos.
Nesse exemplo ilustrativo, o controlador de medição 216 pode ser implementado no sistema de computador 220. O sistema de computador 220 inclui um ou mais computadores. Quando mais do que um computador 30 está presente no sistema de computador 220, esses computadores podem ficar em comunicação entre si através de um meio de comunicações, tal como uma rede. Nesses exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216 no sistema de computador 220 pode ficar em uma única localização, tal como a estação de controle 222. A estação de controle 222 pode ficar localizada em um prédio no solo, um avião, um navio, um veículo terrestre ou em alguma outra localização adequada.
Nesses exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216 pode controlar a frota de veículo aéreo não tripulado 218 para se mover através do grupo de árvores 206. Esse movimento pode ser controlado para gerar a informação de medição da árvore 204 para algumas ou todas do grupo 10 de árvores 206. Por exemplo, o controlador de medição 216 pode gerar o número de rotas 238 para uso pela frota de veículo aéreo não tripulado 218 para voar através do grupo de árvores 206.
Adicionalmente, o controlador de medição 216 também pode receber a informação de medição da árvore 204 e processar a informação de 15 medição da árvore 204. Nesses exemplos ilustrativos, o processamento da informação de medição da árvore 204 pode ser usado para gerar o relatório 240. O relatório 240 pode incluir diâmetros, informação de afunilamento, densidade da árvore, tipo da árvore, espaçamento da árvore e outras informações adequadas para o grupo de árvores 206. O relatório 240 pode ado20 tar várias formas diferentes. Por exemplo, o relatório 240 pode incluir quadros, gráficos, texto, imagens e outros tipos adequados de informação.
Adicionalmente, o relatório 240 também pode incluir recomendações. Essas recomendações podem incluir se o plantio adicional de árvores é necessário, se as árvores devem ser adelgaçadas, se a colheita das árvores deve ocorrer e outros tipos adequados de recomendações.
Como representado, o controlador de medição 216 tem um nível de inteligência 226. Em alguns exemplos ilustrativos, o nível de inteligência 226 pode ser tal que a entrada de um operador humano pode ser desnecessária. Por exemplo, um sistema de inteligência artificial e outros tipos ade30 quados de processadores podem prover um nível desejado de inteligência para o nível de inteligência 226 no controlador de medição 216. Em particular, o sistema de inteligência artificial pode incluir um sistema especializado, uma rede neural, heurísticas simples, lógica difusa, redes Bayesianas ou algum outro tipo adequado de sistema que proporcione um nível desejado de inteligência para o nível de inteligência 226 no controlador de medição 216.
Nesse exemplo ilustrativo, a frota de veículo aéreo não tripulado
218 inclui um número de veículos aéreos não tripulados 224. Como usado aqui, “um número de” quando usado com referência a itens significa um ou mais itens. Por exemplo, o número de veículos aéreos não tripulados 224 é um ou mais veículos aéreos não tripulados.
Como representado, o número de veículos aéreos não tripulados
224 pode ser ou pode incluir um grupo de veículos aéreos não tripulados autônomos 228. Nesse exemplo ilustrativo, o grupo de veículos aéreos não tripulados autônomos 228 pode ser configurado para operar como um enxame 230 ou grupo de enxames 232 nesses exemplos ilustrativos.
Em outros exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216
pode até mesmo ser distribuído em localizações diferentes. Por exemplo, o controlador de medição 216 pode ser distribuído em um ou mais do número de veículos aéreos não tripulados 224 na frota de veículos aéreos não tripulados 218. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o controlador de medição 20 216 pode ser distribuído no número de veículos aéreos não tripulados 224 e estação de controle 222, dependendo da implementação particular. Em alguns exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216 pode ser um programa de computador que recebe entrada de um operador humano e fornece saída para o operador humano.
Nesses exemplos ilustrativos, um ou mais do número de veícu
los aéreos não tripulados 224 na frota de veículos aéreos não tripulados 218 são configurados para gerar a informação de medição da árvore 204. A informação de medição da árvore 204 pode ser enviada para o controlador de medição 216 através da ligação de comunicações 234. Nesses exemplos 30 ilustrativos, a informação de medição da árvore 204 é enviada para o controlador de medição 216 através da ligação de comunicações 234. Quando o controlador de medição 216 está em uma localização distante da frota de veículo aéreo não tripulado 218, tal como na estação de controle 222, a ligação de comunicações 234 pode ser uma ligação de comunicações sem fio. A informação de medição da árvore 204 pode ser enviada periodicamente ou pode ser enviada substancialmente em tempo real à medida que a informa5 ção de medição da árvore 204 está sendo gerada pelo veículo aéreo não tripulado 236 nos veículos aéreos não tripulados 224.
Em outro exemplo ilustrativo, a ligação de comunicações 234 pode ser uma ligação de comunicações ligada por fiação que é estabelecida quando o veículo aéreo não tripulado 236 completa as medições para gerar a informação de medição da árvore 204. Nesse caso, o veículo aéreo não tripulado 236 pode retornar para a estação de controle 222. A ligação de comunicações 234 pode ser um cabo de rede, uma ligação de comunicações sem fio, um cabo do barramento serial universal, um cabo óptico ou algum outro meio adequado para estabelecer a ligação de comunicações 234. Nesses exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216 é configurado para receber a informação de medição da árvore 204 de um ou mais veículos aéreos não tripulados nos veículos aéreos não tripulados 224 na frota de veículos aéreos não tripulados 218. Nesse exemplo ilustrativo, o controlador de medição 216 pode receber a informação de medição da árvore 204 do veículo aéreo não tripulado 236.
Com referência agora à Figura 3, uma ilustração de um diagrama de blocos de um veículo aéreo não tripulado é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo representado, o veículo aéreo não tripulado 300 é um exemplo de uma implementação para um veí25 culo aéreo não tripulado no número de veículos aéreos não tripulados 224 na frota de veículos aéreos não tripulados 218 na Figura 2. O veículo aéreo não tripulado 300 pode ser usado para implementar o veículo aéreo não tripulado 106 e o veículo aéreo não tripulado 108 na Figura 1.
Nesse exemplo ilustrativo, o veículo aéreo não tripulado 300 inclui vários componentes diferentes. Por exemplo, o veículo aéreo não tripulado 300 inclui a carcaça 302, sistema de propulsão 304, sistema de sensor 306, sistema de comunicações 308, controlador 310 e fonte de energia 312. A carcaça 302 proporciona uma estrutura para o suporte físico dos outros componentes no veículo aéreo não tripulado 300. A carcaça 302 pode ser uma fuselagem, asas, estabilizadores e outras estruturas adequadas para esses tipos de estruturas. A carcaça 302 pode também incluir su5 perfícies de controle, tais como elerões, lemes, estabilizadores ou outros tipos de superfícies de controle.
O sistema de propulsão 304 é associado com a carcaça 302 e é configurado para produzir o movimento para o veículo aéreo não tripulado 300. Quando um componente é “associado” com outro componente, a associação é uma associação física nesses exemplos representados.
Por exemplo, um primeiro componente, o sistema de propulsão 304, pode ser considerado como associado com um segundo componente, a carcaça 302, por ser preso no segundo componente, unido no segundo componente, montado no segundo componente, soldado no segundo com15 ponente, fixado no segundo componente e/ou conectado no segundo componente de alguma outra maneira adequada. O primeiro componente também pode ser conectado no segundo componente usando um terceiro componente. O primeiro componente pode também ser considerado como associado com o segundo componente por ser formado como parte de e/ou uma 20 extensão do segundo componente.
O sistema de propulsão 304 pode adotar várias formas. Por exemplo, o sistema de propulsão 304 pode incluir pelo menos um de um número de motores e um número de hélices. O número de motores pode ser motores elétricos, tal como motores sem escova. O número de motores pode 25 também usar uma base de combustível, tal como querosene. Em ainda outros exemplos, o sistema de propulsão 304 pode ser um motor a jato, um turbojato ou algum outro tipo adequado de sistema de propulsão para mover o veículo aéreo não tripulado 300.
O sistema de sensor 306 é um sistema associado com a carcaça 302. O sistema de sensor 306 é configurado para gerar informação sobre o ambiente ao redor do veículo aéreo não tripulado 300. O sistema de sensor 306 pode incluir um ou mais tipos diferentes de sensores configurados para gerar informação sobre o ambiente ao redor do veículo aéreo não tripulado 300. Por exemplo, o sistema de sensor 306 pode gerar pelo menos uma da informação de obstáculos 332 e da informação de medição da árvore 204 na Figura 2. Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de sensor 306 pode ser 5 implementado usando muitos tipos diferentes de sensores. Por exemplo, o sistema de sensor 306 pode ser implementado usando pelo menos um de um sistema de sensor ativo com base em luz, um sistema de detecção e alcance de luz, um sistema de câmera, um altímetro a laser, um sistema de câmera de hora de voo, uma câmara de imagem de foco total, uma câmera 10 estereográfica e outros tipos adequados de sensores.
A informação de obstáculos 332 pode incluir identificações de obstáculos, distâncias para os obstáculos, localizações dos obstáculos e outros tipos adequados de informação. Os obstáculos podem ser árvores, galhos de árvore, paredes, videiras, estruturas artificiais, veículos e outros 15 tipos adequados de objetos que possam ser um perigo potencial para o movimento do veículo aéreo não tripulado 300.
Nesses exemplos ilustrativos, a informação de medição da árvore 334 é um exemplo da informação de medição da árvore 204 na Figura 2. Nesse exemplo ilustrativo, a informação de medição da árvore 204 nesse 20 exemplo inclui pelo menos uma da informação do diâmetro 336, da informação da afunilamento 338 e outros tipos adequados de informação para o grupo de árvores 206 na área 208.
Nesses exemplos ilustrativos, a informação do diâmetro 336 compreende diâmetros que são medidos para o grupo de árvores 206. A 25 informação da afunilamento 338 indica a afunilamento no diâmetro do grupo de árvores 206. Em outros exemplos ilustrativos, a informação de medição da árvore 204 pode ser usada para indicar o diâmetro na altura do coração, número de caules, a presença de bifurcações, associação de copa/raiz, outras irregularidades no tamanho da árvore, classificação de deterioração, 30 outros danos, a condição do solo abaixo da árvore, danos por incêndio ou outros tipos adequados de informação. A informação em alguns exemplos ilustrativos pode ser qualquer informação que afete o valor do grupo de árvores 206. Com esses tipos de informação, uma decisão pode ser tomada quanto a se o tamanho das árvores, saúde das árvores ou ambos tamanho e saúde das árvores devem resultar em outras operações sendo executadas no grupo de árvores 206 na área 208. Naturalmente, outros tipos adequados 5 de informação também podem ser medidos dependendo da implementação particular.
Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de sensor 306 pode incluir ou pode compreender vários módulos sensores 314. Nesse exemplo, um módulo sensor nos vários módulos sensores 314 é removível. Em outras 10 palavras, um módulo sensor pode ser trocado por outro módulo sensor nos vários módulos sensores 314 no sistema de sensor 306 no veículo aéreo não tripulado 300.
Dessa maneira, a versatilidade do criador pode ser proporcionada para o veículo aéreo não tripulado 300. Em particular, um módulo sensor 15 nos vários módulos sensores 314 pode ser selecionado para uso pelo veículo aéreo não tripulado 300 dependendo da missão ou tarefa atribuída para o veículo aéreo não tripulado 300. Adicionalmente, com o uso de vários módulos sensores 314, o peso do veículo aéreo não tripulado 300 pode ser reduzido reduzindo o número de sensores no sistema de sensor 306 somente 20 para esses necessários para uma missão ou tarefa particular.
Por exemplo, o módulo sensor 316 pode ser compreendido dos vários sensores 318. A composição dos vários sensores 318 pode ser selecionada para o tipo particular de missão ou tarefa a ser executada.
O sistema de comunicações 308 é associado com a carcaça 25 302. Como representado, o sistema de comunicações 308 é configurado para prover comunicações entre o veículo aéreo não tripulado 300 e outro dispositivo. O outro dispositivo pode ser, por exemplo, o controlador de medição 216, vários veículos aéreos não tripulados 224 na frota de veículos aéreos não tripulados 218, um controlador de navegação e outros compo30 nentes adequados mostrados na Figura 2. As comunicações podem ser comunicações sem fio nesses exemplos ilustrativos. Em alguns casos, uma interface de comunicações conectada por fiação pode também estar presente.
Com a comunicação para um controlador de navegação, o veículo aéreo não tripulado 300 pode usar o sistema de comunicações 308 para enviar de modo sem fio a informação para o controlador de navegação, tal 5 que o controlador de navegação processa a informação bruta e retorna de modo sem fio a localização processada e a informação de navegação para o veículo aéreo não tripulado 300. O sistema de comunicações 308 pode ser configurado, tal que a informação seja comunicada para outros dispositivos para processamento fora do veículo aéreo não tripulado 300. Nesse caso, o 10 peso do veículo aéreo não tripulado 300 pode ser reduzido reduzindo o peso do equipamento de processamento de informação a bordo, reduzindo os requisitos de força para o processamento da informação a bordo usando o equipamento de processamento ou alguma combinação do mesmo.
A fonte de energia 312 é associada com a carcaça 302. A fonte 15 de energia 312 é configurada para fornecer força para os outros componentes no veículo aéreo não tripulado 300. A fonte de energia 312 pode adotar várias formas diferentes. Por exemplo, a fonte de energia 312 pode incluir pelo menos um do sistema de energia 320 e do sistema de colheita de energia 322.
Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de energia 320 pode incluir
uma ou mais baterias. Essas baterias podem ser modulares e substituíveis. Em outros exemplos ilustrativos, o sistema de energia 320 pode ser pelo menos um de uma célula de combustível, combustível em um tanque de combustível e algum outro tipo adequado de sistema de energia.
O sistema de colheita de energia 322 é configurado para gerar
força para os componentes no veículo aéreo não tripulado 300 a partir do ambiente ao redor do veículo aéreo não tripulado 300. Por exemplo, o sistema de colheita de energia 322 pode incluir pelo menos um de uma célula solar, um microgerador de turbina de vento e outros tipos adequados de sis30 temas de colheita de energia que geram força a partir do ambiente ao redor do veículo aéreo não tripulado 300.
Nesse exemplo ilustrativo, o controlador 310 é associado com a carcaça 302. Como representado, o controlador 310 toma a forma de hardware e pode incluir software.
O controlador 310 é configurado para controlar a operação do veículo aéreo não tripulado 300. O controlador 310 pode proporcionar o nível 5 de inteligência 324. O nível de inteligência 324 pode variar dependendo da implementação particular do veículo aéreo não tripulado 300. Em alguns exemplos ilustrativos, o controlador 310 pode ser considerado parte do controlador de medição 216 na Figura 2.
Em alguns casos, o nível de inteligência 324 pode ser tal que o controlador 310 recebe comandos específicos. Esses comandos podem incluir, por exemplo, sem limitação, uma direção de percurso, um ponto de caminho, quando gerar informação de medição da árvore 204 na Figura 2 usando o sistema de sensor 306 e outros comandos similares.
Em outros exemplos ilustrativos, o nível de inteligência 324 pode 15 ser mais elevado, tal que o veículo aéreo não tripulado 300 possa receber uma tarefa. Nesses exemplos ilustrativos, uma tarefa é um pedaço de trabalho que é executado. A tarefa pode ser parte de uma missão. Nesses exemplos, uma tarefa pode ser compreendida das operações que são executadas para o pedaço de trabalho. Por exemplo, uma tarefa pode ser varrer uma 20 localização particular no grupo de árvores 206 na Figura 2. Outra tarefa pode ser percorrer para a localização particular no grupo de árvores 206.
O controlador 310 pode identificar as operações para executar a tarefa. Essa tarefa pode ser uma tarefa fixa na qual o veículo aéreo não tripulado 300 segue uma trajetória em uma área particular para gerar informação de medição da árvore 204 usando o sistema de sensor 306.
Em outros exemplos ilustrativos, o nível de inteligência 324 pode ser até mesmo mais elevado, tal que o veículo aéreo não tripulado 300 é configurado para se comunicar com outros veículos aéreos não tripulados para coordenar a execução de uma ou mais tarefas. Por exemplo, o contro30 Iador 310 pode incluir um circuito, um programa de computador, um sistema de inteligência artificial e outros tipos adequados de processos que podem proporcionar um nível desejado para o nível de inteligência 324. Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de inteligência 328 pode proporcionar o nível de inteligência 324. O sistema de inteligência 328 pode usar um sistema especializado, uma rede neural, lógica difusa ou algum outro tipo adequado de sistema para proporcionar o nível de inteligência 324.
O nível de inteligência 324 no controlador 310 pode permitir fun
ções, tal como o planejamento de rota dinâmica. Dessa maneira, obstáculos podem ser identificados ao longo de uma rota e podem ser evitados, portanto. Essa identificação e evitação de obstáculos podem ser executadas em tempo real. Esses obstáculos podem incluir, por exemplo, sem limitação, 10 outro veículo aéreo não tripulado, a lateral de uma montanha, uma árvore e outros obstáculos. A evitação dos obstáculos pode ser executada usando a informação de obstáculos 332 gerada pelo sistema de sensor 306.
O controlador 310 também pode monitorar a saúde de sistemas diferentes no veículo aéreo não tripulado 300. Por exemplo, o controlador 15 310 pode monitorar o nível de energia sendo provido ou remanescente na fonte de energia 312. Se a fonte de energia 312 inclui somente baterias no sistema de energia 320, o controlador 310 pode direcionar o veículo aéreo não tripulado 300 para retornar para a base para a recarga ou troca de baterias.
Nesses exemplos ilustrativos, o tipo de veículo aéreo não tripu
lado usado para o veículo aéreo não tripulado 300 pode ser selecionado com base na sua carga útil, capacidades do sensor, obstáculos presentes no grupo de árvores 206, parâmetros do voo, recursos disponíveis ou uma combinação desses. Um algoritmo de evitação de obstáculos e navegação 25 pode ser configurado para usar a informação dos obstáculos 332 para evitar obstáculos ou selecionar o tipo de veículo aéreo não tripulado com um nível desejado de desempenho para o tipo de árvores no grupo de árvores 206 e/ou os obstáculos presentes no grupo de árvores 206.
Como um exemplo, em uma floresta natural sem espaçamento consistente entre as árvores, um veículo aéreo não tripulado menor pode ser selecionado. Em outros exemplos ilustrativos, quando o veículo aéreo não tripulado 300 é usado com o enxame 230 do grupo de veículos aéreos não tripulados autônomos 228, o nível de inteligência 324 do controlador 310 pode ser tal que o controlador 310 direciona o menor veículo aéreo não tripulado no enxame 230 para a área do grupo de árvores 206 com a menor quantidade de espaço entre as árvores enquanto direcionando os veículos 5 aéreos não tripulados maiores no enxame 230 para outras áreas do grupo de árvores 206. Dessa maneira, os veículos aéreos não tripulados de tamanhos diferentes no enxame 230 podem trabalhar juntos para gerar informação sobre o grupo de árvores 206.
A ilustração do veículo aéreo não tripulado 300 na Figura 3 não é planejada para implicar em limitações à maneira na qual o veículo aéreo não tripulado 300 pode ser implementado. Em outros exemplos ilustrativos, o veículo aéreo não tripulado 300 pode incluir outros componentes além de ou no lugar dos representados.
Com referência agora à Figura 4, uma ilustração de um diagra15 ma de blocos de sensores em um sistema de sensor para um veículo aéreo não tripulado é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nessa Figura, exemplos de sensores que podem ser implementados no sistema de sensor 306 para o veículo aéreo não tripulado 300 são mostrados. Como representado, o sistema de sensor 306 compreende o sistema de câ20 mera 400 e o sistema de sensor ativo com base em Iuz 402.
Como representado, o sistema de câmera 400 compreende a câmera de Iuz visível 424. Em alguns exemplos ilustrativos, o sistema de câmera 400 pode adotar outras formas, selecionadas de uma de uma câmera multiespectral, uma câmera hiperespectral, uma câmera de hora de voo 25 ou algum outro tipo adequado de câmera. Em ainda outros exemplos, o sistema de câmera 400 pode compreender uma formação de múltiplas câmeras.
Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de câmera 400 é configurado para gerar várias imagens 406 com uma resolução desejada. As imagens 406 podem ser imagens paradas, imagens de vídeo, imagens com informação de profundidade ou algum outro tipo adequado de imagens. Nesse exemplo ilustrativo, as imagens 406 podem ser usadas como a informação de obstáculos 332 e a informação de medição da árvore 334. Em outras palavras, as imagens 406 podem ser usadas tanto para gerar informação para evitar obstáculos quanto informação sobre as árvores.
Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de sensor ativo baseado em Iuz 402 adota a forma do sistema de detecção e alcance de Iuz 416. Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de detecção e alcance de Iuz 416 gera medições de distância 418 para pontos diferentes nos objetos. Esses pontos podem ser pontos nas árvores.
O sistema de detecção e alcance de Iuz 416 transmite a Iuz e recebe respostas para a Iuz para gerar medições de distância 418. Em particular, a Iuz pode tomar a forma de um feixe de laser nesses exemplos ilustrativos.
Com as medições de distância 418, uma localização tridimensional pode ser gerada para esses pontos para uso em uma nuvem de pontos 15 ou para outras finalidades adequadas. Nesse exemplo ilustrativo, as medições de distância 418 para pontos diferentes podem ser usadas com pixels nas imagens 406 para identificar o diâmetro ou afunilamento das árvores no grupo de árvores. O diâmetro pode ser calculado usando uma função não linear que traduz a largura do pixel para largura verdadeira com base na dis20 tância. Alternativamente, o diâmetro das árvores pode ser calculado usando tabelas de conversão que mostram a conversão entre a largura do pixel e a largura verdadeira como uma função da distância para um objeto.
Dessa maneira, as medições de distância 418 também podem ser usadas para ambas a informação de obstáculos 332 e a informação de 25 medição da árvore 334. Com a combinação das imagens 406 e medições de distância 418, a informação, tal como a informação do diâmetro 336, pode ser gerada para a informação de medição da árvore 334. Múltiplos diâmetros em níveis diferentes podem ser identificados para formar a informação da afunilamento 338 na Figura 3.
Adicionalmente, com as imagens 406, o veículo aéreo não tripu
lado 300 pode navegar entre árvores e evitar encontrar árvores, bem como outros obstáculos. Adicionalmente, as medições de distância 418, quando correlacionadas com as imagens 406, também podem proporcionar a capacidade de determinar se o veículo aéreo não tripulado 300 pode se ajustar entre obstáculos, tal como árvores.
Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de detecção e alcance 5 de Iuz 416 pode ser o sistema de detecção e alcance de Iuz de plano único 430. Em outras palavras, o laser ou outra Iuz pode somente varrer sobre um plano definido por dois eixos ao invés de através de múltiplos planos definidos por três eixos. As medições para níveis diferentes podem ser feitas ajustando a altura do veículo aéreo não tripulado 300 nesses exemplos ilustrati10 vos.
Com esse tipo de sistema de detecção e alcance de luz, o peso do sistema de sensor 306 pode ser reduzido por causa da complexidade reduzida desse tipo de sistema de detecção e alcance de luz. Adicionalmente, o sistema de detecção e alcance de Iuz de plano único 430 também pode 15 ser um sistema de detecção e alcance de Iuz de baixa frequência nesses exemplos ilustrativos. Um sistema de detecção e alcance de Iuz de baixa frequência pode varrer em uma taxa de aproximadamente 10 Hz a 40 Hz. Um sistema de detecção e alcance de Iuz de baixa frequência pode ser usado para reduzir o peso e consumir menos força que os sistemas maiores de 20 detecção e alcance de luz. Como um resultado, um veículo aéreo não tripulado menor pode ser usado para o veículo aéreo não tripulado 300 e, assim, o veículo aéreo não tripulado 300 pode navegar mais facilmente através de um grupo de árvores nesses exemplos ilustrativos.
Em outro exemplo ilustrativo, o sistema de detecção e alcance 25 de Iuz de plano único 430 pode ser um sistema de detecção e alcance de Iuz de alta frequência. Um sistema de detecção e alcance de Iuz de alta frequência pode ser usado quando o veículo aéreo não tripulado 300 é um avião mais pesado. Nesses exemplos ilustrativos, um sistema de detecção e alcance de Iuz de alta frequência pode ter uma taxa de varredura de aproxi30 madamente 40 Hz a 100 KHz. Com o uso de um sistema de detecção e alcance de Iuz de alta frequência, mais força é necessária para operar o sistema no veículo aéreo não tripulado 300. Em outro exemplo ilustrativo, o sistema de câmera 400 pode compreender a câmera estereográfica 426. Com esse tipo de implementação, o sistema de sensor ativo baseado em Iuz 402 pode ser omitido do sistema de sensor 306. As imagens 406 geradas pela câmera estereográfica 5 426 podem ser usadas para ambas informação de obstáculos 332 e informação de medição da árvore 334 nesses exemplos ilustrativos.
A câmera estereográfica 426 é configurada para gerar imagens que podem ser usadas para formar imagens tridimensionais e identificar profundidade e localizações de pontos na imagem. Em outras palavras, a câme10 ra estereográfica 426 pode gerar imagens 406 em uma maneira que permite a identificação da informação de medição da árvore 334 sem usar o sistema de sensor ativo baseado em Iuz 402. Em outros exemplos ilustrativos, o sistema de sensor 306 pode incluir um altímetro a laser ou outros componentes adequados, dependendo da implementação particular.
Em outros exemplos ilustrativos, o sistema de câmera 400 pode
ser um sistema de câmera de hora de voo. Quando o sistema de câmera 400 é um sistema de câmera de hora de voo, o sistema de câmera 400 pode capturar a informação da profundidade dentro das imagens 406 de toda a cena com cada laser ou pulso de Iuz em oposição à varredura de ponto a 20 ponto com um feixe de laser como utilizado com um sistema de detecção e alcance de luz. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o sistema de câmera 400 pode ser uma câmera de imagem de foco total ou outros tipos adequados de sistemas de geração de imagem que têm um peso desejado e produzem um nível desejado de granularidade nas imagens 406.
Nesses exemplos ilustrativos, o receptor do sistema de posicio
namento global 420 é um exemplo de outro sensor que pode ser incluído opcionalmente no sistema de sensor 306. O receptor do sistema de posicionamento global 420 gera informação de localização 432, identificando uma localização do veículo aéreo não tripulado 300 em três dimensões. Por e30 xemplo, o receptor do sistema de posicionamento global 420 pode gerar informação, tais como latitude, longitude e altitude para o veículo aéreo não tripulado 300. Em alguns exemplos ilustrativos, o receptor do sistema de posicionamento global 420 pode ser omitido ou pode não funcionar como desejado sobre um dossel de um grupo de árvores. Nesse caso, o dossel atenua ou elimina o sinal de posicionamento global. Como um resultado, um pro5 cesso chamado localização simultânea e mapeamento pode ser usado pelo veículo aéreo não tripulado 300.
Com a localização simultânea e mapeamento, a informação de posição de um receptor do sistema de posicionamento global é combinada com a informação de localização de um sistema de localização simultânea e 10 mapeamento. Esse sistema de localização simultânea e mapeamento pode combinar a informação do sensor da câmera de Iuz visível 424, câmera estereográfica 426, sistema de detecção e alcance de Iuz 416 e/ou outras informações de sensor de outros sensores no veículo aéreo não tripulado 300 para manter estimativas de posição ou melhorar a informação de posiciona15 mento global.
Nesses exemplos ilustrativos, sensores no sistema de sensor acústico 421 podem ser colocados em orientações diferentes no veículo aéreo não tripulado 300. Como representado, o sistema de sensor acústico 421 pode ser implementado usando o sistema de sensor ultrassônico 422. Natu20 ralmente, qualquer outro tipo de sistema baseado em som pode ser usado. O sistema de sensor ultrassônico 422 pode proporcionar a informação de altura sobre a altura do veículo aéreo não tripulado 300. Adicionalmente, o sistema de sensor ultrassônico 422 também pode gerar informação de distância 434. A informação de distância 434 identifica uma distância do veículo 25 aéreo não tripulado 300 para as árvores e outros obstáculos com finalidades de manobra do veículo aéreo não tripulado 300.
Embora exemplos particulares tenham sido descritos, o sistema de sensor 306 pode incluir qualquer combinação desses sensores para gerar a informação de medição da árvore 334 e a informação de obstáculos 332.
Exemplos de combinações de sensores que podem ser usados
no sistema de sensor 306 incluem a câmera de Iuz visível 424 e o sistema de detecção e alcance de Iuz 416. Em outro exemplo ilustrativo, o sistema de detecção e alcance de Iuz 416 pode ser usado por si próprio. Em ainda outro exemplo, o sistema de sensor 306 pode incluir somente a câmera estereográfica 426. Naturalmente, essas combinações são somente exemplos e outras implementações podem incluir outras combinações dos sensores ilus5 trados para o sistema de sensor 306 na Figura 4, bem como outros tipos adequados de sensores que podem ser adequados para gerar pelo menos uma da informação de medição da árvore 334 e informação de obstáculos 332. Por exemplo, embora as modalidades ilustrativas sejam mostradas com ambos o sistema de detecção e alcance de Iuz 416 e o sistema de sensor 10 ultrassônico 422 incluído no sistema de sensor 306, somente um do sistema de detecção e alcance de Iuz 416 e sistema de sensor ultrassônico 422 pode ser necessário para gerar a informação de medição da árvore 334 e a informação de obstáculos 332 nesses exemplos ilustrativos.
A ilustração do ambiente de metrologia de árvore 200 e os componentes diferentes no sistema de metrologia de árvore 202 nas figuras 2 a
4 não são planejados para implicar em limitações físicas ou arquitetônicas na maneira na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Outros componentes além de ou no lugar dos ilustrados podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessários. Também, os blocos são 20 apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais desses blocos podem ser combinados, divididos ou combinados e divididos em blocos diferentes quando implementados em uma modalidade ilustrativa.
Por exemplo, em alguns exemplos ilustrativos, tipos diferentes de veículos aéreos não tripulados podem ser usados para gerar informação 25 de medição da árvore 204. Por exemplo, ambos um veículo aéreo não tripulado de asa fixa e um veículo a rotor não tripulado podem ser usados pela frota de veículo aéreo não tripulado 218 para gerar a informação de medição da árvore 204 para o grupo de árvores 206. Em ainda outros exemplos ilustrativos, a informação de medição da árvore 204 também pode incluir outros 30 tipos de informação, tais como tipo de árvores, altura das árvores e outros tipos adequados de informação sobre o grupo de árvores 206.
Em alguns exemplos ilustrativos, o controlador de medição 216 pode não ser usado para gerar o número de rotas 238. No lugar disso, um operador pode apontar o veículo aéreo não tripulado 236 na direção entre as árvores. O veículo aéreo não tripulado 236 pode então percorrer nessa direção para gerar medições enquanto evitando obstáculos.
Com referência agora à Figura 5, uma ilustração de tamanhos
diferentes de veículos aéreos não tripulados é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo ilustrativo, o grupo de árvores 500 é outro exemplo de uma implementação do grupo de árvores 206 mostrado na forma de blocos na Figura 2.
O grupo de árvores 500 tem a fileira 502 e a fileira 504. Essa
disposição do grupo de árvores 500 pode ser encontrada em um ambiente, tal como uma fazenda de árvores. Especificamente, a fileira 502 e a fileira 504 podem ser parte de uma plantação de pinheiros nesses exemplos ilustrativos.
Como representado, o veículo a rotor 506, veículo a rotor 508 e
veículo a rotor 510 são mostrados entre a fileira 502 e a fileira 504 no grupo de árvores 500. Esses veículos a rotor são desenhados em escala nesses exemplos ilustrativos.
O veículo a rotor 506, o veículo a rotor 508 e o veículo a rotor 20 510 são exemplos de implementações para o veículo aéreo não tripulado 300 na Figura 3 e para uma implementação de um veículo aéreo não tripulado na frota de veículos aéreos não tripulados 218 na Figura 2. Especificamente, o veículo a rotor 506, o veículo a rotor 508 e o veículo a rotor 510 são exemplos de tamanhos diferentes que podem ser selecionados para o veícu25 Io aéreo não tripulado 300.
O veículo a rotor 506, o veículo a rotor 508 e o veículo a rotor 510 podem ser de tamanhos diferentes nesses exemplos ilustrativos. O tipo de veículo a rotor usado para o veículo aéreo não tripulado 300 pode depender dos parâmetros do grupo de árvores 500 na fileira 502 e fileira 504. Por 30 exemplo, se o grupo de árvores 500 na fileira 502 e na fileira 504 é de árvores podadas, um veículo a rotor maior pode ser usado. Em outros exemplos ilustrativos, se o grupo de árvores 500 na fileira 502 e fileira 504 são árvores não podadas, um veículo a rotor menor pode ser usado.
Nesses exemplos ilustrativos, o tamanho do veículo a rotor usado para o veículo aéreo não tripulado 300 pode depender também de parâmetros diferentes, diferentes de se o grupo de árvores 500 é podado ou não 5 podado. Por exemplo, a seleção do veículo aéreo não tripulado 300 pode depender do tamanho da carga útil, distância entre as fileiras de árvores, tempo desejado de voo, alcance desejado do voo ou algum outro parâmetro adequado.
Nesses exemplos ilustrativos, a fileira 502 e a fileira 504 do gru10 po de árvores 500 podem ser plantadas por uma distância 509 de separação. A distância 509 pode ser aproximadamente 2,7 m (nove pés) nesses exemplos ilustrativos. Naturalmente, a fileira 502 e a fileira 504 do grupo de árvores 500 podem ser plantadas separadas por 2,4 m (oito pés), separadas por 3,0 m (dez pés), separadas por 4,5 m (quinze pés) ou alguma outra dis15 tância adequada dependendo da implementação particular. O veículo a rotor selecionado para o veículo aéreo não tripulado 300 é selecionado, tal que o veículo a rotor pode navegar através de obstáculos, tal como os galhos no grupo de árvores 500 dentro de 2,7 m (nove pés) entre a fileira 502 e a fileira 504 nesse exemplo.
Como representado, o veículo a rotor 506 é maior do que o veí
culo a rotor 508 e o veículo a rotor 510. O veículo a rotor 506 pode ter a largura 511. A largura 511 pode ser de aproximadamente 1,7 m (5,7 pés) nesse exemplo. A largura 511 é uma largura de veículo quando medida entre os rotores totalmente estendidos do veículo a rotor 506. O veículo a rotor 506 25 pode ter uma carga útil média de até aproximadamente 800 gramas. O veículo a rotor 506 pode ter uma faixa de aproximadamente 88 minutos de voo ou aproximadamente 78,8 km (49 milhas) de voo nesses exemplos ilustrativos.
O veículo a rotor 508 é mais largo do que o veículo a rotor 510. Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 508 pode ter a largura 515 e pode ter uma carga útil média de aproximadamente 1000 gramas a aproximadamente 2000 gramas. A largura 515 pode ser aproximadamente 1,1 m (3,7 pés) nesse exemplo. A largura 515 é uma largura de veículo quando medida entre os rotores totalmente estendidos do veículo a rotor 508. O veículo a rotor 508 pode ter uma faixa de aproximadamente 17 minutos a aproximadamente 25 minutos de voo ou aproximadamente 14,4 km (9 milhas) a aproximadamente 24,1 km (15 milhas) de voo nesses exemplos ilustrativos.
Como representado, o veículo a rotor 506 é o menor veículo a rotor mostrado nesse exemplo ilustrativo. O veículo a rotor 506 pode ter a largura 517 e pode ter uma carga útil média de aproximadamente 200 a 300 gramas. A largura 517 pode ser aproximadamente 0,8 m (2,6 pés) nesse 10 exemplo. A largura 517 é uma largura de veículo quando medida entre os rotores totalmente estendidos do veículo a rotor 510. O veículo a rotor 506 pode ter uma faixa de aproximadamente 25 minutos a aproximadamente 30 minutos de voo ou aproximadamente 14,4 km (9 milhas) a aproximadamente 22,5 km (14 milhas) de voo nesses exemplos ilustrativos.
A fileira 502 do grupo de árvores 500 pode ter galhos 513 esten
didos para a linha 505. A linha 505 pode ser a distância 518 da fileira 502. A distância 518 pode ser aproximadamente 60,9 cm (dois pés) nesses exemplos ilustrativos. Similarmente, a fileira 504 pode ter os galhos 512 estendidos para a linha 507. A linha 507 pode ser a distância 514 da linha 504. A 20 distância 514 pode também ser de aproximadamente 60,9 cm (dois pés) nesses exemplos ilustrativos.
A operação desejada do veículo aéreo não tripulado 300 pode precisar um para-choque entre os galhos 513 e o veículo aéreo não tripulado 300. Esse para-choque pode ser a distância 520 da extremidade dos galhos 25 513. A distância 520 pode ser aproximadamente 30,4 cm (um pé) nesses exemplos ilustrativos. Similarmente, a operação desejada do veículo aéreo não tripulado 300 pode precisar de um para-choque entre os galhos 512 e o veículo aéreo não tripulado 300. Esse para-choque pode ser a distância 516.
Em um exemplo ilustrativo, a distância 516 pode também ser aproximadamente 30,4 cm (um pé) nesses exemplos ilustrativos. Naturalmente, a distância 516 e a distância 520 podem ser menores ou maiores, dependendo da implementação particular. Nesse exemplo particular, com os galhos 513, galhos 512 e os para-choques entre os galhos 513 e os galhos 512 e o veículo aéreo não tripulado 300, a rota 522 pode ser uma rota desejada para o veículo aéreo não tripulado 300. Essa rota pode ter a largura 524. Em um exemplo ilustra5 tivo, a largura 524 pode ser aproximadamente 91,4 cm (três pés) nesses exemplos ilustrativos. Naturalmente, dependendo dos parâmetros desejados, da presença de galhos 513 e galhos 512 e do comprimento dos galhos 513 e galhos 512, a rota 522 pode ser menor ou maior em alguns exemplos ilustrativos.
Adicionalmente, em outros exemplos ilustrativos, o grupo de ár
vores 500 pode não ser configurado para ter árvores ou fileiras igualmente espaçadas. Nesse caso, o veículo a rotor 506 pode voar uma rota dinâmica que tenta manter uma distância mínima de árvores e galhos de árvores.
Como representado, com a rota 522 em 91,4 cm (três pés), o veículo a rotor 506 e o veículo a rotor 508 podem ser muito grandes para operar como desejado quando voando entre a fileira 502 e a fileira 504 no grupo de árvores 500. Nesse exemplo, o veículo a rotor 510 pode ser do tamanho desejado para o veículo aéreo não tripulado 300.
Em outros exemplos ilustrativos, os galhos 513 e os galhos 512 podem não estar presentes. Nesse caso, outros tamanhos de veículo a rotor podem ser usados para navegar no grupo de árvores 500, dependendo da funcionalidade envolvida.
Em ainda outros exemplos ilustrativos, um valor desejado para a distância 520 e a distância 516 para os para-choques entre os galhos 513 e os galhos 512, respectivamente, pode ser menor do que 30,4 cm (1 pé). Nesse caso, o veículo a rotor 508 pode ser desejado para o veículo aéreo não tripulado 300.
Com referência agora à Figura 6, uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado gerando informação de medição da árvore é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo representado, o veículo a rotor 600 é um exemplo de um veículo aéreo não tripulado que pode ser usado para fazer medições do grupo de árvores 602. O grupo de árvores 602 é um exemplo de uma maneira na qual o grupo de árvores 206 na Figura 2 pode ser disposto.
O veículo a rotor 600 é um exemplo de uma implementação para o veículo aéreo não tripulado 300 e é uma implementação de um veículo 5 aéreo não tripulado na frota de veículos aéreos não tripulados 218. Nesse exemplo, o veículo a rotor 600 toma a forma de um quadricóptero. Nesse exemplo ilustrativo, o grupo de árvores 602 é outro exemplo de uma implementação do grupo de árvores 206 mostrado na forma de blocos na Figura
2.
Como representado, o grupo de árvores 602 é disposto em filei
ras 604 e colunas 606. Essa disposição do grupo de árvores 602 pode ser encontrada em um ambiente, tal como uma fazenda de árvores, tal como uma plantação de pinheiros.
Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 600 é configurado 15 para voar entre as colunas 606 e gerar medições de árvores. Como representado, o veículo a rotor 600 é configurado para gerar informação de árvore para duas colunas de árvores quando o veículo a rotor 600 voa entre as colunas. Nesse exemplo, o veículo a rotor 600 voa entre a coluna 608 e a coluna 610 do grupo de árvores 602. O veículo a rotor 600 é configurado para 20 gerar informação de medição da árvore enquanto voando entre essas duas colunas.
Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 600 é configurado para seguir a rota 612 através do grupo de árvores 602 para fazer medições do grupo de árvores 602. A rota 612 pode ser gerada pelo controlador de medição 216 na Figura 2.
Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 600 pode seguir aproximadamente a rota 612. Em outras palavras, o veículo a rotor 600 pode ajustar a sua trajetória para variar da rota 612. Essa variação pode ser feita por várias razões diferentes.
Por exemplo, a variação da rota 612 pode ser feita para evitar
obstáculos. Em outros exemplos ilustrativos, a variação da rota 612 pode ser feita para manter o veículo a rotor 600 centralizado entre as colunas de árvores, tal como a coluna 608 e a coluna 610. Por exemplo, as árvores dentro da coluna 608 não podem ser espaçadas exatamente iguais das árvores na coluna 610 por todas essas duas colunas. Como um resultado, o veículo a rotor 600 pode ajustar a sua trajetória enquanto mantendo substancialmente o voo ao longo da rota 612.
A ilustração do roteamento do veículo a rotor 600 através do grupo de árvores 602 na Figura 6 não é planejada para limitar a maneira na qual modalidades ilustrativas diferentes podem ser implementadas. Por exemplo, o grupo de árvores 602 pode não ser disposto em fileiras e colunas 10 como representado na Figura 6. No lugar disso, uma distribuição mais aleatória pode estar presente, tal como o grupo de árvores 104 como mostrado no ambiente de metrologia de árvore 100 na Figura 1.
Em ainda outros exemplos ilustrativos, um ou mais veículos a rotor adicionais além do veículo a rotor 600 podem ser usados para gerar a informação de medição da árvore para o grupo de árvores 602.
Com referência agora à Figura 7, uma ilustração de um veículo a rotor fazendo medições é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O veículo a rotor 700 é um exemplo de uma implementação para o veículo aéreo não tripulado 300 na Figura 3 e de um veículo aéreo não tripulado nos veículos aéreos não tripulados 224 na Figura 2.
Nesse exemplo representado, o veículo a rotor 700 percorre através do grupo de árvores 702 com a trajetória 703. Em particular, o veículo a rotor 700 voa entre a coluna 704 e a coluna 706 do grupo de árvores 702.
Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 700 inclui o sistema de detecção e alcance de Iuz 708. O sistema de detecção e alcance de Iuz 708 pode varrer o feixe do laser 709 para gerar medições das distâncias do veículo a rotor 700 para as árvores dentro da coluna 704 e a coluna 706 no grupo de árvores 702.
Adicionalmente, em alguns exemplos ilustrativos, o veículo a rotor 700 pode também incluir a câmera 710. A câmera 710 pode ser uma câmera de Iuz visível que gera imagens do grupo de árvores 702.
Dessa maneira, as imagens das árvores podem ser processadas para identificar as bordas da árvore. As bordas da árvore identificadas na imagem podem incluir, por exemplo, a borda 712 e a borda 714 da árvore 717, a borda 718 e a borda 720 da árvore 722 e a borda 724 e a borda 727 da árvore 728.
Nesses exemplos ilustrativos, a distância entre duas bordas po
de ser identificada contando o número de pixels entre as bordas na imagem. O valor para o número de pixels contados entre as bordas nas imagens pode ser a largura do pixel. A largura do pixel entre duas bordas de um objeto em uma imagem pode ser transformada para uma largura verdadeira dado o 10 conhecimento da distância para o objeto a partir da câmera que fez a imagem no momento que o sistema de câmera capturou a imagem. Nesses exemplos ilustrativos, a largura verdadeira é a largura real da árvore no grupo de árvores 702.
As medições de distância para as árvores feitas pelo sistema de 15 detecção e alcance de Iuz são usadas para fazer o ajuste da largura do pixel entre as bordas na imagem para a largura verdadeira da árvore no grupo de árvores 702. Para fazer essa transformação entre a largura do pixel e a largura verdadeira, a câmera 710 pode ser calibrada usando uma matriz de calibragem que é conhecida. Dessa maneira, os diâmetros da árvore 717, da 20 árvore 722 e da árvore 728 podem ser identificados. Adicionalmente, os diâmetros dessas árvores para alturas diferentes das árvores podem ser identificados a partir da imagem e dos pontos. Usando as medições de diâmetro feitas em alturas diferentes, a afunilamento das árvores pode ser identificada.
Adicionalmente, à medida que o veículo a rotor 700 se move a
través do grupo de árvores 702, o veículo a rotor 700 pode capturar múltiplas imagens de uma dada árvore a partir de perspectivas diferentes. Pela aplicação da mesma técnica da detecção de borda, medição de distância e transformação de largura, as várias estimativas do diâmetro e afunilamento 30 podem ser melhoradas. Para melhorar uma medição de diâmetro, por exemplo, é feita a média das medições pelas imagens diferentes. Dessa maneira, as medições de diâmetro e afunilamento podem ter um nível desejado de precisão. Em particular, esse nível desejado de precisão pode ser substancialmente similar ao nível de precisão possibilitado por escâneres de detecção e alcance de Iuz de alta frequência muito maiores e mais pesados que são muito pesados para se ajustarem em um pequeno veículo aéreo não tripulado, tal como o veículo a rotor 700.
Em ainda outros exemplos ilustrativos, o veículo a rotor 700 pode somente incluir uma câmera estereográfica e pode não precisar de um sistema de detecção e alcance de luz. A câmera estereográfica pode gerar informação a partir de perspectivas diferentes que permitem uma identifica10 ção da profundidade e distâncias entre pontos diferentes nas árvores a partir das imagens.
A ilustração do veículo a rotor 700 varrendo o grupo de árvores 702 na Figura 7 não é planejada para implicar em limitações à maneira na qual a informação pode ser gerada a partir do grupo de árvores 702. Por e15 xemplo, em outros exemplos ilustrativos, o veículo a rotor 700 pode fazer mais do que uma passagem entre a coluna 704 e a coluna 706 do grupo de árvores 702. Múltiplas passagens podem ser feitas para gerar mais informação ou informação mais precisa sobre as árvores no grupo de árvores 702.
Com referência agora à Figura 8, uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado voando entre fileiras de árvores é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesse exemplo ilustrativo, o grupo de árvores 800 é outro exemplo de uma implementação do grupo de árvores 206 mostrado na forma de blocos na Figura 2.
O grupo de árvores 800 tem a fileira 802 e a fileira 804. Essa disposição do grupo de árvores 800 pode ser encontrada em um ambiente, tal como uma fazenda de árvores. Especificamente, a fileira 802 e a fileira 804 podem ser parte de uma plantação de pinheiros nesses exemplos ilustrativos.
O grupo de árvores 800 na fileira 802 e fileira 804 podem ser árvores não podadas. A fileira 802 pode ter galhos 806 e a fileira 804 pode ter galhos 808. Os galhos 806 e os galhos 808 podem se estender aproximadamente por 60,9 cm (dois pés) da fileira 802 e fileira 804, respectivamente, nesses exemplos ilustrativos.
Como representado, o veículo a rotor 510 da Figura 5 é mostrado entre a fileira 802 e a fileira 804 no grupo de árvores 800. O veículo a rotor 510 pode voar na direção da seta 812 entre a fileira 802 e a fileira 804 para tirar medições do grupo de árvores 800. A direção pode ser um exemplo de uma rota que toma a forma de um vetor em uma forma simples.
O veículo a rotor 510 pode voar entre os galhos 806 e os galhos 808. Nesse exemplo, o veículo a rotor 510 pode ter uma rota que tem a largura 814. A largura 814 é a distância entre os galhos 806 e os galhos 808 nesses exemplos ilustrativos.
Em outros exemplos ilustrativos, a fileira 802 e a fileira 804 podem ser árvores podadas. Nesse caso, o veículo a rotor 510 pode ter mais espaço para navegar ao redor dos obstáculos no grupo de árvores 800. Por exemplo, o veículo a rotor 510 pode ter uma rota que tem a largura 815 15 quando o grupo de árvores 800 é de árvores podadas. Nesse caso, a largura 815 é a distância entre os troncos da árvore na fileira 802 e os troncos da árvore na fileira 804.
Com referência agora à Figura 9, uma ilustração de um veículo aéreo não tripulado é representada de acordo com uma modalidade ilustrati20 va. Nesse exemplo ilustrativo, o veículo a rotor 900 é um exemplo de uma implementação para o veículo aéreo não tripulado 300 mostrado na forma de blocos na Figura 3. Adicionalmente, o veículo a rotor 900 pode ser um exemplo do veículo a rotor 510 na Figura 5.
Como representado, o veículo a rotor 900 pode ter a carcaça 902, o sistema de propulsão 904, o sistema de sensor 906, o sistema de comunicações 908, o controlador 910 e a fonte de energia 912. A carcaça 902 proporciona uma estrutura para o suporte físico dos outros componentes no veículo a rotor 900.
O sistema de propulsão 904 é associado com a carcaça 902 e é configurado para produzir o movimento para o veículo a rotor 900. Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de propulsão 904 pode ser hélices 914. As hélices 914 podem ser de aproximadamente 25,4 cm (dez polegadas) de comprimento nesse exemplo. Naturalmente, as hélices 914 podem ser mais longas ou mais curtas do que 25,4 cm (dez polegadas), dependendo da implementação particular.
Como representado, o sistema de propulsão 904 com hélices 914 é motores 916. Os motores 916 podem ser motores sem escova nesses exemplos ilustrativos. Nesse exemplo ilustrativo, motores sem escova são motores síncronos energizados por uma fonte elétrica de corrente contínua.
Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de sensor 906 é um sistema associado com a carcaça 902. O sistema de sensor 906 é configurado para gerar informação sobre o ambiente ao redor do veículo a rotor 900.
O sistema de sensor 906 pode incluir um ou mais tipos diferentes de sensores configurados para gerar informação sobre o ambiente ao redor do veículo a rotor 900. Por exemplo, o sistema de sensor 906 pode gerar informação de obstáculos, tal como a informação de obstáculos 332 na 15 Figura 3 e a informação de medição da árvore, tal como a informação de medição da árvore 204 na Figura 2.
Como representado, o sistema de sensor 906 pode ter a câmera 920 e a câmera 922. A câmera 920 pode ser uma câmera estereográfica e a câmera 922 pode ser uma câmera de Iuz visível nesses exemplos ilustrati20 vos. A câmera 920 e a câmera 922 podem ser exemplos de implementações para a câmera estereográfica 426 e a câmera de Iuz visível 424 na Figura 4, respectivamente. O sistema de sensor 906 também inclui um sistema de sensor ativo com base em Iuz e pode incluir opcionalmente um receptor do sistema de posicionamento global (não mostrado) nesse exemplo.
O sistema de comunicações 908 é associado com a carcaça
902. Como representado, o sistema de comunicações 908 é configurado para prover comunicações entre o veículo a rotor 900 e outro dispositivo. As comunicações podem ser comunicações sem fio nesses exemplos ilustrativos.
O controlador 910 é associado com a carcaça 902. O controla
dor 910 pode controlar a operação dos outros componentes no veículo a rotor 900. O controlador 910 pode ter um nível de inteligência desejado para ajudar na operação do veículo a rotor 900.
O controlador 910 pode ter uma unidade de processador e um aspecto de piloto automático nesses exemplos ilustrativos. O controlador 910 pode receber comandos, tarefas ou outros tipos de informação depen5 dendo do nível de inteligência para o controlador 910. Adicionalmente, o controlador 910 pode operar o veículo a rotor 900 usando algum tipo de software de navegação em alguns exemplos ilustrativos.
A fonte de energia 912 é associada com a carcaça 902. A fonte de energia 912 é configurada para prover força para os outros componentes 10 no veículo a rotor 900. A fonte de energia 912 pode ser a bateria 918. A bateria 918 pode ser selecionada de uma de uma bateria de polímero de lítio, uma célula de combustível, uma bateria de ar-lítio, uma bateria de ar-zinco ou algum outro tipo adequado de bateria.
A bateria 918 pode também ser trocável para possibilitar o voo persistente do veículo a rotor 900. Quando a bateria 918 é trocável, pelo menos uma outra bateria pode ser colocada no lugar da bateria 918 enquanto o veículo a rotor 900 está usando força.
O veículo a rotor 900 pode se movimentar ao longo de uma rota entre um grupo de árvores para coletar informação sobre o grupo de árvores. A informação de medição da árvore 204 na Figura 2 pode incluir informação, tais como tipo de árvores, altura das árvores e outros tipos adequados de informação.
Os componentes diferentes mostrados na Figura 1 e Figuras 5 a 10 podem ser combinados com os componentes nas Figuras 2 a 4, usados 25 com os componentes nas Figuras 2 a 4 ou uma combinação dos dois. Adicionalmente, alguns dos componentes na Figura 1 e Figuras 5 a 10 podem ser exemplos ilustrativos de como os componentes mostrados na forma de blocos nas Figuras 2 a 4 podem ser implementados como estruturas físicas.
Com referência agora à Figura 10, uma ilustração de um fluxograma de um processo para geração da informação de medição da árvore é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O processo ilustrado na Figura 10 pode ser implementado usando o sistema de metrologia de árvore 202 na Figura 2.
O processo começa movendo um veículo aéreo não tripulado em uma rota através de um grupo de árvores (operação 1000). Na operação 1000, a rota pode ter uma altura que é configurada para permitir que medições sejam feitas para identificar um número de diâmetros do grupo de árvores por um sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripulado.
Nesses exemplos ilustrativos, a rota pode adotar várias formas. Por exemplo, a rota pode ter curvas e mudanças para mover o veículo aéreo não tripulado em uma maneira, tal que a informação de medição da árvore 10 pode ser gerada para todas as árvores no grupo de árvores. Em alguns exemplos ilustrativos, a rota pode ser apenas uma trajetória em uma direção entre as colunas de árvores no grupo de árvores.
A informação de medição da árvore é gerada enquanto o veículo aéreo não tripulado voa ao longo da rota através do grupo de árvores (ope15 ração 1002) com o processo terminando a seguir. Nesse exemplo ilustrativo, a informação de medição pode ser a informação usada para gerar medições para um parâmetro, tal como os diâmetros das árvores. Em outros exemplos ilustrativos, a informação de medição das árvores pode ser realmente os diâmetros das árvores.
Com referência à Figura 11, uma ilustração de um fluxograma de
um processo para analisar imagens para determinar o diâmetro é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O processo ilustrado na Figura 11 pode ser implementado usando o sistema de metrologia de árvore 202 na Figura 2. O processo ilustrado na Figura 11 pode também ser imple25 mentado para identificar a afunilamento da árvore e outros tipos de informações de medição de árvore 204 usando o sistema de metrologia de árvore 202.
O processo começa detectando, com um sistema de câmera, obstáculos ao longo de uma rota entre um grupo de árvores (operação 1100). O sistema de câmera pode ser uma câmera digital de resolução nesses exemplos ilustrativos. Adicionalmente, o sistema de câmera pode ser selecionado com base no peso, qualidade das imagens geradas ou ambos peso e qualidade das imagens geradas. O sistema de câmera pode ficar localizado em um veículo aéreo não tripulado, tal como o veículo a rotor 900 na Figura 9.
A seguir, o processo centraliza o veículo aéreo não tripulado entre as fileiras de árvores no grupo de árvores (operação 1102). Na operação 1102, o veículo aéreo não tripulado pode ser centralizado usando um sistema de detecção e alcance de Iuz e um controlador. O sistema de detecção e alcance de Iuz pode medir a distância para árvores adjacentes em cada fileira de árvores. Um controlador no veículo aéreo não tripulado pode calcular a distância do veículo aéreo não tripulado em relação às fileiras de árvores usando essas medições e fazer correções para centralizar o veículo aéreo não tripulado entre as fileiras. O veículo aéreo não tripulado pode ter um para-choque desejado em cada lado do veículo aéreo não tripulado entre o veículo aéreo não tripulado e as árvores, galhos ou alguma combinação desses.
Imagens das árvores são geradas usando o sistema de câmera no veículo aéreo não tripulado (operação 1104). O processo então analisa as imagens para determinar o diâmetro das árvores no grupo de árvores (operação 1106) com o processo terminando a seguir. O diâmetro pode ser 20 identificado para várias alturas em uma árvore no grupo de árvores. Em alguns casos, informações adicionais, tais como o diâmetro dos galhos, afunilamento da árvore, bifurcações da árvore ou outros tipos de informação de medição da árvore podem ser identificadas, dependendo da implementação particular.
Com referência agora à Figura 12, uma ilustração de um fluxo
grama de um processo para determinar o diâmetro de uma árvore é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O processo ilustrado na Figura 12 pode ser implementado usando o sistema de metrologia de árvore 202 na Figura 2 na operação 1106 na Figura 11.
O processo começa detectando as bordas das árvores no grupo
de árvores nas imagens (operação 1200). Na operação 1200, o software de detecção de borda pode ser usado para detectar a borda das árvores nas imagens geradas pelo sistema de câmera.
A seguir, o processo mede a distância da câmera para os pontos em cada árvore no grupo de árvores nas imagens (operação 1202). Essa distância pode ser determinada pelos parâmetros do veículo a rotor selecio5 nado para o veículo aéreo não tripulado 300. Na operação 1202, um sensor de baixa potência, ultraleve, pode ser usado para determinar a distância da câmera no veículo aéreo não tripulado e a árvore. Esse sensor pode ser um escâner de detecção e alcance de Iuz que varre a distância ao longo de um único plano.
O processo identifica os pixels entre as bordas da árvore no gru
po de árvores na imagem (operação 1204). O processo então calcula o diâmetro de cada árvore no grupo de árvores usando a distância da câmera para cada árvore no grupo de árvores e o número de pixels entre as bordas de cada árvore no grupo de árvores na imagem (operação 1206) com o pro15 cesso terminando a seguir. Esse cálculo pode ser uma função não linear que translada a largura do pixel para largura verdadeira com base na distância. O diâmetro das árvores pode também ser calculado usando tabelas de conversão que mostram a conversão entre a largura do pixel e a largura verdadeira como uma função da distância para um objeto.
Assim, o diâmetro da árvore pode ser determinado conhecendo
ambos, a distância e as propriedades da câmera do veículo aéreo não tripulado. Por exemplo, uma matriz de calibragem da câmera é uma propriedade fixa da câmera que pode ser determinada através da calibragem. A matriz da câmera é dependente das propriedades da lente da câmera e do sensor óp25 tico e descreve como pontos tridimensionais podem ser transformados para pontos bidimensionais em uma imagem. A matriz de calibragem da câmera pode ser diferente para cada tipo de câmera ou lente de câmera usada em um sistema de câmera.
Os fluxogramas e os diagramas de blocos nas modalidades diferentes representadas ilustram a arquitetura, a funcionalidade e a operação de algumas implementações possíveis do aparelho e métodos em uma modalidade ilustrativa. Sob esse aspecto, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de blocos pode representar um módulo, um segmento, uma função e/ou uma porção de uma operação ou etapa. Por exemplo, um ou mais dos blocos podem ser implementados como código de programa, em hardware, ou uma combinação do código de programa e hardware. Quando implemen5 tado em hardware, o hardware pode tomar a forma, por exemplo, de circuitos integrados que são fabricados ou configurados para executar uma ou mais operações nos fluxogramas ou diagramas de blocos.
Em algumas implementações alternativas de uma modalidade ilustrativa, a função ou funções mencionadas nos blocos podem ocorrer fora 10 da ordem mencionada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser executados substancialmente de maneira simultânea ou os blocos podem ser executados algumas vezes na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também, outros blocos podem ser adicionados além dos blocos ilustrados em um fluxograma 15 ou diagrama de blocos.
Com referência agora à Figura 13, uma ilustração de uma matriz de calibragem de câmera é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A matriz de calibragem de câmera 1300 mostrada nessa Figura pode ser usada no processo mostrado na Figura 12 para calcular as medições da árvore.
A matriz de calibragem da câmera 1300 é usada para identificar distâncias reais entre traços em uma imagem com base no número de pixels entre os traços. Os traços podem ser, por exemplo, as bordas de uma árvore. Conhecendo a distância entre as bordas de uma árvore, o diâmetro da árvore pode ser calculado usando a matriz de calibragem da câmera 1300.
Nesse exemplo ilustrativo, a matriz de calibragem da câmera 1300 é uma propriedade fixa da câmera que pode ser determinada através da calibragem. A matriz de calibragem da câmera 1300 é dependente das propriedades da lente e das propriedades do sensor óptico da câmera e 30 descreve como pontos tridimensionais no mundo se transformam em pontos bidimensionais em uma imagem. Essas propriedades da lente podem ser comprimentos focais nesse exemplo ilustrativo. A matriz de calibragem da câmera 1300 pode incluir o comprimento focal 1302 e o comprimento focal 1304. O comprimento focal 1302 e o comprimento focal 1304 podem ser medidos em pixels e descrever o nível de intensidade que a óptica da câmera converge ou diverge a Iuz em cada eixo geométrico da imagem para colocar os feixes em foco.
O fator 1306 é um fator considerando a distorção da óptica entre as imagens nos dois eixos e descreve a maneira na qual os raios de Iuz podem ser girados pela óptica da câmera. As constantes capturadas na matriz de calibragem da câmera 1300 são intrínsecas da câmera, tal que elas não mudam.
O valor 1308 e o valor 1310 podem também ser usados como entradas na matriz de calibragem da câmera 1300. Como representado, o valor 1308 e o valor 1310 definem o ponto principal da câmera. Esse ponto principal pode ser um ponto central na imagem nesses exemplos ilustrativos. 15 Em outros exemplos ilustrativos, o ponto principal pode não ser o ponto central da imagem. O ponto principal pode ser definido como a interseção do eixo óptico e do plano da imagem.
A matriz de calibragem da câmera 1300 pode ser gerada usando imagens de um objeto de ensaio capturadas pela câmera em distâncias pre20 definidas diferentes do objeto. O objeto de ensaio pode ser, por exemplo, um cubo tendo dimensões conhecidas. Os pixels nas imagens podem ser equiparados com as distâncias conhecidas entre traços, tal como bordas do cubo, para identificar a informação para gerar a matriz de calibragem da câmera 1300.
Com referência agora à Figura 14, uma ilustração de um dia
grama de blocos de um sistema de processamento de dados é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O sistema de processamento de dados 1400 pode ser uma implementação para o sistema de computador 220 na Figura 2. Nesse exemplo ilustrativo, o sistema de processamento de 30 dados 1400 inclui a estrutura de comunicações 1402, que proporciona as comunicações entre a unidade do processador 1404, a memória 1406, o armazenamento persistente 1408, a unidade de comunicações 1410, a unidade de entrada/saída 1412 e o monitor 1414.
A unidade do processador 1404 serve para executar instruções para software que podem ser carregados na memória 1406. A unidade do processador 1404 pode ser um número de processadores, um núcleo de 5 múltiplos processadores ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação particular. Um número, como usado aqui com referência a um item, significa um ou mais itens. Adicionalmente, a unidade do processador 1404 pode ser implementada usando um número de sistemas de processador heterogêneos, nos quais um processador principal está presente 10 com processadores secundários em um único chip. Como outro exemplo ilustrativo, a unidade do processador 1404 pode ser um sistema de múltiplos processadores simétrico contendo múltiplos processadores do mesmo tipo.
A memória 1406 e o armazenamento persistente 1408 são exemplos de dispositivos de armazenamento 1416. Um dispositivo de arma15 zenamento é qualquer pedaço de hardware que seja capaz de armazenar informação tal como, por exemplo, sem limitação, dados, código do programa na forma funcional e/ou outras informações adequadas em uma base temporária e/ou em uma base permanente. Os dispositivos de armazenamento 1416 podem também ser citados como dispositivos de armazenamen20 to legíveis pelo computador nesses exemplos. A memória 1406 nesses exemplos pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil adequado. O armazenamento persistente 1408 pode adotar várias formas, dependendo da implementação particular.
Por exemplo, o armazenamento persistente 1408 pode conter
um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento persistente 1408 pode ser uma unidade rígida, uma memória flash, um disco óptico regravável, uma fita magnética regravável ou alguma combinação dos acima. Os meios usados pelo armazenamento persistente 1408 também po30 dem ser removíveis. Por exemplo, uma unidade rígida removível pode ser usada para o armazenamento persistente 1408.
A unidade de comunicações 1410 nesses exemplos propicia as comunicações com outros sistemas de processamento de dados ou dispositivos. Nesses exemplos, a unidade de comunicações 1410 é uma placa de interface de rede. A unidade de comunicações 1410 pode prover as comunicações através do uso de qualquer uma ou ambas as ligações de comunicações física e sem fio.
A unidade de entrada/saída 1412 permite a entrada e a saída de dados com outros dispositivos que podem estar conectados no sistema de processamento de dados 1400. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 1412 pode prover uma conexão para a entrada do usuário através de um 10 teclado, um mouse e/ou algum outro dispositivo de entrada adequado. Adicionalmente, a unidade de entrada/saída 1412 pode enviar a saída para uma impressora. O monitor 1414 provê um mecanismo para exibir a informação para um usuário.
As instruções para o sistema operacional, aplicações e/ou pro15 gramas podem ficar localizadas nos dispositivos de armazenamento 1416, que ficam em comunicação com a unidade do processador 1404 através da estrutura de comunicações 1402. Nesses exemplos ilustrativos, as instruções estão em uma forma funcional no armazenamento persistente 1408. Essas instruções podem ser carregadas na memória 1406 para execução 20 pela unidade do processador 1404. Os processos das modalidades diferentes podem ser executados pela unidade do processador 1404 usando instruções implementadas no computador, que podem ficar localizadas em uma memória, tal como a memória 1406.
Essas instruções são citadas como código do programa, código 25 do programa utilizável pelo computador ou código do programa legível por computador que podem ser lidos e executados por um processador na unidade do processador 1404. O código do programa nas modalidades diferentes pode ser personificado em meios de armazenamento legíveis por computador ou físicos diferentes, tais como a memória 1406 ou o armazenamento 30 persistente 1408.
O código do programa 1418 fica localizado em uma forma funcional nos meios legíveis por computador 1420 que são seletivamente removiveis e podem ser carregados em ou transferidos para o sistema de processamento de dados 1400 para execução pela unidade do processador 1404. O código do programa 1418 e os meios legíveis por computador 1420 formam o produto do programa de computador 1422 nesses exemplos. Em um 5 exemplo, os meios legíveis por computador 1420 podem ser meios de armazenamento legíveis por computador 1424 ou meios de sinal legíveis por computador 1426. Os meios de armazenamento legíveis por computador 1424 podem incluir, por exemplo, um disco óptico ou magnético que é inserido ou colocado em uma unidade ou outro dispositivo que é parte do arma10 zenamento persistente 1408 para transferência para um dispositivo de armazenamento, tal como uma unidade rígida, que é parte do armazenamento persistente 1408. Os meios de armazenamento legíveis por computador 1424 também podem adotar a forma de um armazenamento persistente, tais como uma unidade rígida, uma unidade thumb ou uma memória flash, que é 15 conectado no sistema de processamento de dados 1400. Em alguns casos, os meios de armazenamento legíveis por computador 1424 podem não ser removíveis do sistema de processamento de dados 1400. Nesses exemplos ilustrativos, os meios de armazenamento legíveis por computador 1424 são um meio de armazenamento legível por computador não transitório.
Alternativamente, o código do programa 1418 pode ser transferi
do para o sistema de processamento de dados 1400 usando meios de sinal legíveis por computador 1426. Os meios de sinal legíveis por computador 1426 podem ser, por exemplo, um sinal de dados propagado contendo código do programa 1418. Por exemplo, os meios de sinal legíveis por computa25 dor 1426 podem ser um sinal eletromagnético, um sinal óptico e/ou qualquer outro tipo adequado de sinal. Esses sinais podem ser transmitidos através de ligações de comunicações, tais como ligações de comunicações sem fio, cabo de fibra óptica, cabo coaxial, um fio e/ou qualquer outro tipo adequado de ligação de comunicações. Em outras palavras, a ligação de comunica30 ções e/ou a conexão pode ser física ou sem fio nos exemplos ilustrativos.
Em algumas modalidades ilustrativas, o código do programa 1418 pode ser transferido através de uma rede para o armazenamento persistente 1408 de outro dispositivo ou sistema de processamento de dados através dos meios de sinal legíveis por computador 1426 para uso dentro do sistema de processamento de dados 1400. Por exemplo, o código do programa armazenado em um meio de armazenamento legível por computador 5 em um sistema de processamento de dados do servidor pode ser transferido através de uma rede do servidor para o sistema de processamento de dados 1400. O sistema de processamento de dados provendo o código do programa 1418 pode ser um computador servidor, um computador cliente ou algum outro dispositivo capaz de armazenar e transmitir o código do programa 10 1418.
Os componentes diferentes ilustrados para o sistema de processamento de dados 1400 não são planejados para prover limitações arquitetônicas quanto à maneira na qual modalidades diferentes podem ser implementadas. As modalidades ilustrativas diferentes podem ser implementadas 15 em um sistema de processamento de dados incluindo componentes além de ou no lugar desses ilustrados para o sistema de processamento de dados 1400. Outros componentes mostrados na Figura 14 podem ser variados dos exemplos ilustrativos mostrados. As modalidades diferentes podem ser implementadas usando qualquer dispositivo de hardware ou sistema capaz de 20 executar o código do programa. Como um exemplo, o sistema de processamento de dados pode incluir componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e/ou pode ser compreendido inteiramente de componentes orgânicos excluindo uma pessoa. Por exemplo, um dispositivo de armazenamento pode ser compreendido de um semicondutor orgânico.
Como outro exemplo, um dispositivo de armazenamento no sis
tema de processamento de dados 1400 é qualquer aparelho de hardware que possa armazenar dados. A memória 1406, o armazenamento persistente 1408 e os meios legíveis por computador 1420 são exemplos de dispositivos de armazenamento em uma forma tangível.
Em outro exemplo, um sistema de barramento pode ser usado
para implementar a estrutura de comunicações 1402 e pode ser compreendido de um ou mais barramentos, tal como um barramento do sistema ou um barramento de entrada/saída. Naturalmente, o sistema de barramento pode ser implementado usando qualquer tipo adequado de arquitetura que proveja a transferência de dados entre componentes diferentes ou dispositivos ligados ao sistema de barramento. Adicionalmente, uma unidade de comunica5 ções pode incluir um ou mais dispositivos usados para transmitir e receber dados, tal como um modem ou um adaptador de rede. Adicionalmente, uma memória pode ser, por exemplo, a memória 1406, ou uma cache, tal como encontrado em uma interface e boca de conexão do controlador de memória que pode estar presente na estrutura de comunicações 1402.
Assim, as modalidades ilustrativas apresentam um método e a
parelho para identificar um número de diâmetros para um grupo de árvores. Com o uso de uma modalidade ilustrativa, um veículo aéreo não tripulado se move em uma rota através do grupo de árvores em uma altura que é configurada para permitir a medição do número de diâmetros para o grupo de árvores.
O uso de um veículo aéreo não tripulado voando entre fileiras de árvores no grupo de árvores gera informação sobre um número de diâmetros para o grupo de árvores de maneira mais rápida e efetiva no custo do que com as metodologias atualmente usadas, tal como a amostragem manual. 20 Adicionalmente, desde que um veículo aéreo não tripulado pode voar através de toda a floresta e medir cada diâmetro de cada árvore de maneira mais rápida e fácil, uma informação mais precisa é gerada para os administradores das florestas. Essa informação pode ser usada pelos administradores das florestas para tomar decisões sobre operações na floresta mais rápi25 da e facilmente do que com outros métodos de medição.
Adicionalmente, a revelação compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas:
Cláusula 1. Um aparelho compreendendo: um veículo aéreo não tripulado,
um sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripu
lado, em que o sistema de sensor é configurado para gerar a informação de obstáculos e a informação de medição da árvore e um controlador configurado para identificar os obstáculos a partir da informação de obstáculos gerada pelo sistema de sensor à medida que o veículo aéreo não tripulado voa através de um grupo de árvores para gerar a informação de medição da árvore para o grupo de árvores e para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado para evitar os obstáculos.
Cláusula 2. O aparelho da cláusula 1, em que o controlador é configurado para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado através do grupo de árvores evitando os obstáculos enquanto gerando a informação de medição da árvore para o grupo de árvores.
Cláusula 3. O aparelho da cláusula 1, em que a informação de
medição da árvore é a informação do diâmetro para o grupo de árvores e o controlador é configurado para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado ao longo de uma trajetória que fica localizada entre as árvores no grupo de árvores enquanto gerando a informação de diâmetro para o grupo de árvores.
Cláusula 4. O aparelho da cláusula 1, em que uma rota é configurada para permitir a medição do grupo de árvores para gerar a informação de medição da árvore.
Cláusula 5. O aparelho da cláusula 1, em que o sistema de sensor compreende um sistema de detecção e alcance de Iuz e um sistema de câmera.
Cláusula 6. O aparelho da cláusula 5, em que o sistema de detecção e alcance de Iuz é configurado para gerar distâncias para pontos no grupo de árvores, o sistema de câmera é configurado para gerar imagens dos obstáculos e o controlador é configurado para gerar a informação de medição da árvore usando o sistema de detecção e alcance de luz.
Cláusula 7. O aparelho da cláusula 6, em que o controlador é configurado para gerar uma rota através dos obstáculos usando as imagens e a informação de distância para os obstáculos e gerar diâmetros a partir da informação de medição da árvore.
Cláusula 8. O aparelho da cláusula 1, em que a informação de medição da árvore é selecionada de pelo menos uma da informação do diâmetro, informação da afunilamento, densidade da árvore, tipo da árvore e espaçamento da árvore.
Cláusula 9. O aparelho da cláusula 1, em que o sistema de sensor compreende pelo menos um de um sistema de sensor ativo baseado em luz, um sistema de detecção e alcance de luz, um sistema de câmera, um altímetro a laser, um sistema de câmera de hora de voo, uma câmara de imagem de foco total e uma câmera estereográfica.
Cláusula 10. O aparelho da cláusula 1, ainda compreendendo: um controlador de medição configurado para receber a informação de medição da árvore e analisar a informação de medição da árvore.
Cláusula 11.0 aparelho da cláusula 1, em que o veículo aéreo não tripulado é selecionado de um de um veículo aéreo não tripulado de asa fixa e um veículo a rotor não tripulado.
Cláusula 12. O aparelho da cláusula 1, em que o grupo de árvores fica localizado em uma localização selecionada de um de uma fazenda de árvores, uma plantação de pinheiros, uma floresta, um parque e uma montanha.
Cláusula 13. Sistema de metrologia de árvore compreendendo: um veículo aéreo não tripulado,
um sistema de câmera associado com o veículo aéreo não tripu
lado, em que o sistema de câmera é configurado para gerar imagens,
um sistema de detecção e alcance de Iuz associado com o veículo aéreo não tripulado, em que o sistema de detecção e alcance de Iuz é configurado para gerar medições de distância do veículo aéreo não tripulado para pontos em um grupo de árvores e
um controlador configurado para identificar os obstáculos a partir das imagens geradas pelo sistema de câmera à medida que o veículo aéreo não tripulado voa através do grupo de árvores para gerar informação de diâmetro para o grupo de árvores e para controlar o movimento do veículo aé30 reo não tripulado através do grupo de árvores para evitar os obstáculos enquanto o sistema de detecção e alcance de Iuz gera a informação do diâmetro. Cláusula 14. Sistema de metrologia de árvore da cláusula 13, ainda compreendendo:
um controlador de medição configurado para receber a informação do diâmetro e analisar a informação do diâmetro.
Cláusula 15. Um método para identificar um número de diâme
tros para um grupo de árvores, o método compreendendo:
mover um veículo aéreo não tripulado em uma rota através do grupo de árvores em uma altura que é configurada para permitir a medição do número de diâmetros para o grupo de árvores por um sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripulado e
gerar informação sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores usando o sistema de sensor associado com o veículo aéreo não tripulado.
Cláusula 16. O método da cláusula 15, em que a etapa de geração compreende:
gerar um número de imagens do grupo de árvores usando um sistema de câmera no sistema de sensor e
medir as distâncias para pontos no grupo de árvores usando um sistema de sensor ativo com base em Iuz no sistema sensor, em que o número de imagens e as distâncias formam a informação sobre o número de diâmetros.
Cláusula 17. O método da cláusula 16, ainda compreendendo: identificar um número de pixels entre as bordas de cada árvore no grupo de árvores em uma imagem e calcular o diâmetro de cada árvore no grupo de árvores usando
a distância do sistema de câmera para cada árvore no grupo de árvores e o número de pixels entre as bordas de cada árvore no grupo de árvores na imagem.
Cláusula 18. O método da cláusula 16, ainda compreendendo:
gerar uma rota através dos obstáculos no grupo de árvores u
sando o número de imagens e as distâncias.
Cláusula 19. O método da cláusula 15, em que o veículo aéreo não tripulado é parte de um grupo de veículos aéreos não tripulados e ainda compreendendo:
operar o grupo de veículos aéreos não tripulados em um enxame, tal que o grupo de veículos aéreos não tripulados gera a informação sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores usando uma pluralidade de sistemas sensores associados com o grupo de veículos aéreos não tripulados.
Cláusula 20. O método da cláusula 15, ainda compreendendo: receber o número de diâmetros e analisar o número de diâmetros usando um controlador de medi
ção.
A descrição das modalidades ilustrativas diferentes foi apresentada com finalidades de ilustração e descrição e não é planejada para ser exaustiva ou limitada às modalidades na forma revelada. Muitas modifica15 ções e variações serão evidentes para aqueles versados na técnica. Adicionalmente, modalidades ilustrativas diferentes podem apresentar aspectos diferentes quando comparadas com outras modalidades ilustrativas. A modalidade ou modalidades selecionadas são escolhidas e descritas a fim de explicar melhor os princípios das modalidades, a aplicação prática e para 20 possibilitar que outros versados na técnica entendam a revelação para várias modalidades com várias modificações como são adequadas para o uso particular considerado.

Claims (15)

1. Aparelho compreendendo: um veículo aéreo não tripulado (236), um sistema de sensor (306) associado com o veículo aéreo não tripulado (236), em que o sistema de sensor (306) é configurado para gerar a informação de obstáculos (332) e a informação de medição da árvore (204) e um controlador (310) configurado para identificar os obstáculos a partir da informação de obstáculos (332) gerada pelo sistema de sensor (306) à medida que o veículo aéreo não tripulado (236) voa através de um grupo de árvores (206) para gerar a informação de medição da árvore (204) para o grupo de árvores (206) e para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado (236) para evitar os obstáculos.
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador (310) é configurado para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado (236) através do grupo de árvores (206) evitando os obstáculos enquanto gerando a informação de medição da árvore (204) para o grupo de árvores (206).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a informação de medição da árvore (204) é a informação do diâmetro (336) para o grupo de árvores (206) e o controlador (310) é configurado para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado (236) ao longo de uma trajetória (703) que fica localizada entre as árvores no grupo de árvores (206) enquanto gerando a informação do diâmetro (336) para o grupo de árvores (206).
4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que uma rota (522) é configurada para permitir a medição do grupo de árvores (206) para gerar a informação de medição da árvore (204).
5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o sistema de sensor (306) compreende um sistema de detecção e alcance de Iuz (416) e um sistema de câmera (400).
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, em que o sistema de detecção e alcance de Iuz (416) é configurado para gerar distâncias para pontos no grupo de árvores (206), o sistema de câmera (400) é configurado para gerar imagens dos obstáculos e o controlador (310) é configurado para gerar a informação de medição da árvore (204) usando o sistema de detecção e alcance de Iuz (416).
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, em que o controlador (310) é configurado para gerar uma rota (522) através dos obstáculos usando as imagens e a informação de distância (434) para os obstáculos e gerar diâmetros a partir da informação de medição da árvore (204).
8. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a7, em que a informação de medição da árvore (204) é selecionada de pelo menos uma da informação do diâmetro (336), informação da afunilamento (338), densidade da árvore, tipo da árvore e espaçamento da árvore.
9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a8, em que o sistema de sensor (306) compreende pelo menos um de um sistema de sensor ativo baseado em Iuz (402), um sistema de detecção e alcance de Iuz (416), um sistema de câmera (400), um altímetro a laser, um sistema de câmera de hora de voo (400), uma câmara de imagem de foco total e uma câmera estereográfica.
10.Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, ainda compreendendo: um controlador de medição (216) configurado para receber a informação de medição da árvore (204) e analisar a informação de medição da árvore (204).
11.Sistema de metrologia de árvore compreendendo: um veículo aéreo não tripulado (236), um sistema de câmera (400) associado com o veículo aéreo não tripulado (236), em que o sistema de câmera (400) é configurado para gerar imagens, um sistema de detecção e alcance de Iuz (416) associado com o veículo aéreo não tripulado (236), em que o sistema de detecção e alcance de Iuz (416) é configurado para gerar medições de distância (418) do veículo aéreo não tripulado (236) para pontos em um grupo de árvores (206) e um controlador (310) configurado para identificar os obstáculos a partir das imagens geradas pelo sistema de câmera (400) à medida que o veículo aéreo não tripulado (236) voa através do grupo de árvores (206) para gerar informação de diâmetro (336) para o grupo de árvores (206) e para controlar o movimento do veículo aéreo não tripulado (236) através do grupo de árvores (206) para evitar os obstáculos enquanto o sistema de detecção e alcance de Iuz (416) gera a informação do diâmetro (336) e um controlador de medição (216) configurado para receber a informação do diâmetro (336) e analisar a informação do diâmetro (336).
12. Método para identificar um número de diâmetros para um grupo de árvores (206), o método compreendendo: mover um veículo aéreo não tripulado (236) em uma rota (522) através do grupo de árvores (206) em uma altura que é configurada para permitir a medição do número de diâmetros para o grupo de árvores (206) por um sistema de sensor (306) associado com o veículo aéreo não tripulado (236), gerar informação sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores (206) usando o sistema de sensor (306) associado com o veículo aéreo não tripulado (236), receber o número de diâmetros e analisar o número de diâmetros usando um controlador de medição (216).
13. Método de acordo com a reivindicação 12, em que a etapa de geração compreende: gerar um número de imagens (406) do grupo de árvores (206) usando um sistema de câmera (400) no sistema de sensor (306), medir as distâncias para pontos no grupo de árvores (206) usando um sistema de sensor ativo com base em Iuz (402) no sistema de sensor (306), em que o número de imagens (406) e as distâncias formam a informação sobre o número de diâmetros e gerar uma rota (522) através dos obstáculos no grupo de árvores (206) usando o número de imagens (406) e as distâncias.
14.Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, ainda compreendendo: identificar um número de pixels entre as bordas de cada árvore no grupo de árvores (206) em uma imagem e calcular o diâmetro de cada árvore no grupo de árvores (206) usando a distância do sistema de câmera (400) para cada árvore no grupo de árvores (206) e o número de pixels entre as bordas de cada árvore no grupo de árvores (206) na imagem.
15.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, em que o veículo aéreo não tripulado (236) é parte de um grupo de veículos aéreos não tripulados (236) e ainda compreendendo: operar o grupo de veículos aéreos não tripulados (236) em um enxame (230), tal que o grupo de veículos aéreos não tripulados (236) gera a informação sobre o número de diâmetros para o grupo de árvores (206) usando uma pluralidade de sistemas sensores associados com o grupo de veículos aéreos não tripulados (236), receber o número de diâmetros e analisar o número de diâmetros usando um controlador de medição (216).
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