DRONES NA AVIAÇÃO AGRÍCOLA: ATUAÇÃO DOS RPAS NO AGRONEGÓCIO

1. RESUMO

A utilização das novas tecnologias na agricultura brasileira é pouco disseminada, principalmente quanto ao uso dos Sistema de Aeronaves Remotamente Pilotadas (Remotely Piloted Aircraft System – RPAS, termo técnico e padronizado internacionalmente pela Organização da Aviação Civil Internacional - OACI). Em vista disso, o objetivo deste artigo é abordar, de forma concisa e simples, as vantagens dos drones agrícolas comparado a outras tecnologias, suas principais características, modelos mais utilizados e a regulamentação no território brasileiro. O estudo, teve como base artigos científicos, seminários e documentos oficiais emitidos pela Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC), Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) e Ministério da Agricultura,Pecuária e Abastecimento (MAPA), órgãos pertencentes ao Brasil. Tem como objetivo, propagar a informação no meio agrícola brasileiro, a fim de trazer conhecimento sobre os novos avanços tecnológicos no campo e assim, tornar a produção de insumos mais efetiva e precisa.

Palavras-chave: Drones. Agricultura. UAS. RPAS. Agronegócio

ABSTRACT

The use of new technologies in Brazilian agriculture is little widespread, mostly about the usage of Remotely Piloted Aircraft System (RPAS), a technical term and standardized by the International Civil Aviation Organization (ICAO). Considering this, the purpose of this article is to address, simply and concisely, the advantages of agricultural drones compared to other technologies, its main features, most used models and the regulation in the national territory. This study was based on scientific articles, seminars and official documents issued by National Civil Aviation Agency (ANAC), Airspace Control Department (DECEA) and Ministry of Agriculture, Livestock and Fuelling (MAPA), organizations of Brazil. Its objective is to spread information in the Brazilian agricultural environment, in order to bring knowledge about the new technological advances in the field and thus, make the production of inputs more effective and accurate.

Key-Words: Drones. Agriculture. UAS. RPAS. Agribusiness

2. INTRODUÇÃO

“Devemos lembrar que teremos que produzir mais comida nos próximos 40 (quarenta) anos do que já produzimos nos últimos 10.000 (dez mil) anos.” [Jim Borel, Vc DuPont]. Devido ao favorecimento climático, o Brasil pode produzir durante o ano inteiro, e tem potencial de abastecer o mundo. Com esses fatores favoráveis, alinhados à alta tecnologia, é possível fazer isso de forma precisa, eficiente e sem ocasionar grandes impactos ao meio ambiente.

A inteligência digital está cada vez mais próxima ao homem do campo, o que proporciona um grande avanço no meio agrícola. Dentre essas tecnologias, estão as Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP), popularmente conhecidas como Drones.

As ARPs foram criadas por volta dos anos sessenta, pelo engenheiro espacial israelita, Abraham Karem, para fins militares. Inicialmente, precisava em torno de 30 (trinta) homens para o seu manuseio, com a evolução tecnológica, atualmente utilizando um único controle, é possível operar mais de um drone de forma sistematizada e sincronizada.

No meio rural brasileiro, a utilização do Sistema de Aeronave Não Tripulada (UAS - Unmanned Aircraft System) é pouco empregado. Segundo o Sindicato Nacional das Empresas de Aviação Agrícola (SINDAG), estima-se que o Brasil possua em torno de 1.500 (mil e quinhentos) RPAs atuando no sistema de pulverização agrícola.

A falta de conhecimento das vantagens da utilização das Aeronaves Não Tripuladas (UA - Unmanned Aircraft) no agronegócio, proporciona grandes perdas que poderiam ser evitadas com o uso dos drones, já que os mesmos operam de forma eficiente e precisa, podendo atuar, na análise de dados, no mapeamento e na pulverização.

No entanto, quando se trata da legislação, e regulamentação dos drones no espaço aéreo brasileiro, o país se encontra à frente comparado a outras nações. A Agência Nacional de Aviação Civil, (ANAC), criou o Regulamento Brasileiro da Aviação Civil Especial - RBAC-E 94, que determina os documentos necessários, para se ter uma ARP e para o piloto das mesmas. Quanto ao Departamento de

Controle do Espaço Aéreo, (DECEA), estipulou-se na ICA 100-40 as regras para o uso as UAS no espaço aéreo, levando em consideração a segurança de todos. Por fim, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), publicou, em setembro de 2021, a portaria 298, na qual é estabelecido determinações do uso de Drones na pulverização agrícola.

O artigo teve como base o estudo das leis vigentes, de publicações científicas e seminários, com o intuito de trazer informações atualizadas e de fácil entendimento, propagando a utilização das ARP no agronegócio, dessa forma proporcionando uma produção de insumos mais eficiente.

Este estudo apresenta na primeira seção um breve comparativo dos uso das RPAS na agricultura de precisão com outras tecnologias, considerando suas principais vantagens, desvantagens e características.

A seção dois discorre sobre os três tipos de UAS mais utilizados na agricultura, benefícios e aplicabilidades.

Na terceira e última parte discute os papéis da ANAC, DECEA e MAPA na regulamentação das aeronaves não tripuladas no setor agrícola, e a importância de estar em conformidade com as leis, que prezam pela segurança de todos.

3. DRONES AGRÍCOLAS VERSUS OUTRAS TECNOLOGIAS

Os avanços tecnológicos que surgem, como as UA, não têm o intuito de substituir as outras partes do sistema de produção já existentes, e sim, de complementar, tornando sua utilização mais eficaz. Tampouco, para substituir o ser humano do campo, mas para tirá-los da zona de risco, do contato direto de produtos ofensivos à sua saúde, defensivos de plantação, por exemplo. Nesses casos as pessoas podem ser realocadas para trabalhos que ofereçam uma melhora nas suas condições de execução. Esta seção, trará uma comparação entre o trator, a aeronave convencional e o drone agrícola e as vantagens de cada um.

3.1. Trator

Desde 1850, quando surgiu o primeiro trator, até os dias atuais, houveram grandes avanços tecnológicos, porém, esta máquina é, ainda, um dos veículos mais utilizados na agricultura. Com ele é possível realizar o plantio direto, pulverizar, arar, cultivar e plantar, por exemplo. Possui a vantagem de ser versátil e de fácil acesso, porém, como desvantagem, apresenta uma perda de 5% de hectares, quando realizado a pulverização com o mesmo, devido ao amassamento da cultura, o que acarreta em uma compactação no solo pelas rodas do trator, dificultando a drenagem de água da chuva, o que prejudica o desenvolvimento do cultivo, assim como o deslocamento em áreas íngremes. Na pulverização, o trator tem um rendimento, em torno de, 61 hectares/hora.

No Brasil, o modelo John Deere 8400R (400 cv) é um dos mais conhecidos devido a sua potência e menor consumo de combustível. Também possui um pacote de agricultura de precisão,que é um sistema de direcionamento automático e luz LED, o que permite sua atuação de noite.

3.2. Aeronave convencional

O avião agrícola tem a vantagem de poder levar uma quantidade maior de material para a aplicação. Por sua pulverização ser aérea tem fácil acesso a terrenos íngremes e não ocasiona danos ao solo. Possui a desvantagem na sua logística, necessitando de uma pista de pouso e não tendo permissão para realizar a aplicação do produto a menos de cento e cinquenta (150) metros da propriedade vizinha.

Além disso, há riscos ao fator humano, como necessitar uma maior atenção aos cabos elétricos, comuns em torres de força instaladas nas propriedades rurais, a fim de evitar um acidente, e por precisar que haja marcação de ponto para aplicação de defensivos, geralmente um indivíduo, prejudicando assim a saúde deste que recebe o jato de controle de pragas.

Um dos modelos mais conhecido e utilizado atualmente é o Embraer EMB-200, conhecido popularmente como IPANEMA. Seu rendimento pode variar entre 70 e 100 hectares/hora, o desempenho depende de fatores como o clima e peso total do avião.

3.3. RPAS agrícola

O desenvolvimento, advento da introdução de novas tecnologias, como as ARPs, no campo, trouxe uma maior precisão na detecção de invasores, no mapeamento do campo de produção e na análise de dados na pulverização, tornando os processos de plantio e colheita mais eficientes e precisos. Tais vantagens geram uma redução nos custos pois, os itens necessários para cada etapa do cultivo, só são aplicados onde é requerido. Alguns exemplos práticos são: o aumento da produtividade, com plantio de mudas em locais específicos; identificação de problemas na cultura facilitado, por atuar com infra-vermelho detectando fatores, por vezes, invisíveis ao olho humano, melhorando a saúde do plantio e permitindo uma atuação preventiva e efetiva; possuir baixa deriva, eliminando o contato do aplicador com o produto; e, os vórtices de vento nas pontas das pás, conhecido na aviação como “efeito downwash”, otimiza a aplicação de produtos, fazendo que esse tenha um menor impacto ambiental.

Os modelos mais conhecidos na pulverização são o T10, T20 e T30 da empresa chinesa SZ DJI Technology Co., Ltd. Sua produtividade pode variar entre 5 a 14 hectares/hora de acordo com o modelo utilizado e a capacidade dos mesmos.

Na seção anterior, foi possível analisar as vantagens da utilização dos RPAS na agricultura, comparada com outras máquinas amplamente utilizadas, ressaltando que as UAS não substituem as outras tecnologias existentes e sim as complementam. No seguinte capítulo serão abordados os tipos RPA mais utilizados no agronegócio.

4. 2 TRÊS TIPOS DE RPAS UTILIZADOS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO

O estudo abaixo irá discorrer sobre os três tipos de drones usados na agricultura de precisão. Em primeiro lugar aqueles que analisam a saúde da vegetação, com o qual é possível realizar a medição dos índices de vegetação e, assim, monitorar a temperatura do campo e os planos de irrigação. A outra classe é o de mapeamento de plantio, que produz a captura de dados oferecendo informações sobre o estado em que se encontra a cultura e o manejo da vegetação. O último é aquele que realiza a pulverização de agrotóxicos e afins, e também de sólidos, as sementes, por exemplo.

4.1. RPAS de análise, medição e monitoramento

Nesse ramo preciso da agricultura, possuir uma máquina que realize a análise, medição e monitoramento, contribui na prevenção de perdas do plantio, melhora no aproveitamento do solo, sendo possível detectar eventuais locais onde não se teve um desempenho adequado da safra, fazendo o replantio nessas áreas específicas. Ademais, os UAS requerem menos pontos de controle de solo, possibilitando a visualização do quadro evolutivo ao longo dos anos e realização dos ajustes necessários para obter uma maior eficiência do cultivo.

Por ser uma tecnologia com facilidade em alcançar áreas de difícil acesso para outras máquinas, mantendo uma praticidade, rapidez e eficiência, a utilização de RPAS para a realização de análises e medições da topografia dos terrenos de plantio é bem comum. Esse processo realiza a captura de imagens que permitem o estudo preciso e monitoramento de todo o terreno. O modelo DJI Phantom 4 RTK é o mais recomendável para esse tipo de trabalho.

4.2. UAS de mapeamento e captura de dados

Um dos drones mais utilizados na agricultura de precisão são os de mapeamento e captura de dados. Através da análise feita, o agricultor é capaz de saber sobre a saúde da colheita, podendo atuar de forma preventiva, evitando perdas e prejuízos.

Esse acompanhamento é essencial pois, através dele, é possível identificar as pragas mais comuns que acometem aquela produção, combatê-las antes que se alastram, e realizar esse controle apenas nas áreas afetadas. Essa ação reduz o impacto ambiental e promove uma redução na utilização dos defensivos, uma vez que só é aplicado nos locais requeridos.

Um dos modelos para realizar essa tarefa, é um DJI Phantom P4 Multispectral.

4.3. ARP de pulverização

Os drones de pulverização trouxeram grandes inovações para o agronegócio, pode ser utilizado juntamente com as RPAS de análise e mapeamento, proporcionando uma aplicação de forma precisa, evitando grandes perdas. Atua em áreas de difícil acesso, tem a vantagem de não ocasionar o amassamento e compactação do solo, efeito das rodas do trator. É uma das UAS em maior destaque no meio rural.

O mercado de drones investe amplamente em pesquisas e na construção de RPAS que possam levar um volume cada vez maior de carga. Atualmente, o maior Drone agrícola de pulverização do mundo, está em fase de teste, ele possui uma capacidade de 500 quilogramas (kg) de carga útil, sem contar com o peso do combustível. É um modelo israelense Ag-Cormorant, uma parceria das empresas Adama com a Tactical Robotics. Os criadores, tem a pretensão de substituir o avião agrícola, uma vez que possui uma grande capacidade, não requer uma pista de pouso, pode pulverizar a qualquer horário e produz baixo ruído.

As normas são necessárias para manter uma sociedade em segurança. Na seção que segue, será abordado, as leis que regem a utilização dos drones agrícolas e a importância de segui-las.

5. LEGISLAÇÃO DOS DRONES AGRÍCOLAS NO BRASIL

Possuir uma legislação que regulamenta a utilização das RPAS no campo é uma facilidade e um grande avanço. O Brasil, neste quesito, está à frente de muitos países, pois possui leis que abrangem as aeronaves não tripuladas. Em 2017, a ANAC, criou o RBAC-E 94, o qual foi atualizado em dezembro de 2021, nesse são tratadas as especificações e documentações necessárias para certificar as UAS e os que pilotam as mesmas. Em maio de 2020 o DECEA aprovou a edição da ICA 100-40, onde contém instruções sobre as RPAs e o acesso ao espaço aéreo brasileiro. Por fim, em setembro de 2021 o MAPA, criou a portaria 298, que estabelece regras para aplicação de agrotóxicos e afins, feitos com este tipo de aeronave. Esse tema será aprofundado a seguir.

5.1. RBAC-E 94

O Brasil é um dos países pioneiros no uso de Drones na agricultura e no que concerne às leis que os regem. O RBAC-E 94 tem caráter técnico e provisório, ou seja, determina assuntos que põem em risco a segurança da aviação civil no país, até que sejam incrementados de forma definitiva em outro regulamento ou refutados. Esse documento dispõe de critérios para registros das UAS, bem como os requisitos necessários para quem as opera, considerando que o piloto de drones necessita de conhecimentos específicos, em função de evitar a ocorrência de danos a terceiros e as outras máquinas, acarretando em grandes prejuízos.

De acordo com o RBAC-E 94, para operar RPA de 1º e 2º classes, é preciso ser maior de 18 anos, possuir Certificado Médico Aeronáutico – CMA, válido, e quando atuarem em operações acima de 400 pés (ft) acima do solo ( Above Ground Level - AGL), necessitam possuir licenças e habilitações válidas pela ANAC.

RPAs são classificadas de acordo com o seu Peso Máximo de Decolagem (PMD). Que são, 1º (acima de 150kg), 2º (maior que 25 kg e menor ou igual que 150 kg), 3º Classe (abaixo ou igual a 25kg, geralmente de uso recreativo).

5.2. ICA 100-40

Assim como no trânsito, o espaço aéreo possui normas que proporcionam a segurança de todos. Os veículos aéreos não tripulados precisam seguir as regras determinadas pelo DECEA no Brasil, a fim de manter o espaço aéreo seguro. Também é necessário estar de acordo com as leis e em conformidade com as instituições reguladoras, como a ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações), a qual determina os parâmetros a serem seguidos para não interferir nas demais redes de comunicação.

Com a popularização dos Drones, o DECEA criou em 2018 a ICA 100-40, do qual obteve uma atualização em maio de 2020, onde determina as regras que os

UAS precisam seguir para serem operados em território brasileiro. Esse documento segue as diretrizes da OACI.

5.3. Portaria 298 do MAPA

A utilização dos RPAS na agricultura de precisão, trouxe uma maior produção de insumos, sem gerar grandes perdas ao produtor por realizar a pulverização de forma eficiente, proporcionando uma análise de dados da saúde do plantio, monitoramento e pulverização de forma precisa. Consequentemente, o uso dessa tecnologia auxilia na criação de novos empregos pois, para poder operar essas máquinas no campo, o MAPA determinou, na portaria 298, que quem desejar realizar a aplicação e operar as RPAS’s, precisará ser maior de 18 anos, sendo necessário realizar o curso de aplicação aeroagrícola remota (CAAR), homologado pelo MAPA e possuir comprovante de registro junto ao conselho profissional.

Nesse documento também determina os parâmetros e documentos necessários, para os donos de fazendas que desejam comprar as UAS's e fazer uso das mesmas em suas terras. Também são estabelecidas as regras para as instituições que desejam formar profissionais na área de aplicação agrícolas e operações das ARPs.

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O presente trabalho abordou o uso das Aeronaves Remotamente Pilotadas na agricultura de precisão no Brasil, possibilitando a visibilidade de um cenário com grande potencial de crescimento, principalmente ao considerar que o território brasileiro é essencialmente agrícola. Tendo em conta essa informação, o objetivo do estudo foi alcançado visto que, nele foi comparado o uso de outras tecnologias, e as vantagens do uso dos Drones no campo, os tipos mais utilizados bem como as leis que os regulamentam.

Ao considerar que o agronegócio brasileiro está em fase de crescimento, em um futuro próximo, os agricultores estarão utilizando, de maneira integrada, tecnologias terrestres e as aéreas, tornando a produção de insumo mais eficiente, aumentando a lucratividade e diminuindo os impactos ambientais.

Possuir leis que visam a utilização das RPAs na agricultura de precisão, é um grande avanço pois possibilita sua atuação em conformidade com as leis e garante que os parâmetros de segurança sejam mantidos, o que torna seu uso mais efetivo.

Diante disso, é necessário, que a ANAC, junto com o DECEA e o MAPA, dissemine a informação, sobre as vantagens do uso das ARP na agricultura a fim de popularizá-la, tornando-a mais abrangente, de fácil acesso e com um melhor custo benefício.

Por fim, ao ser um mercado que encontra-se em expansão e ascensão, este tema requer um constante estudo para acompanhar sua evolução e possibilitar sua implementação de forma sistematizada no agronegócio. Ao considerar esse fator, este trabalho é apenas um marco inicial, para que outros artigos possam complementar este estudo.

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Por

Fábio Ribeiro de Souza

Josiane Cruz Martins

Juliana D. Bueno de Arruda

Nivea Araujo Silverio

Paulo Mattos da Silva Gomes