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Una Plataforma UAV de Múltiples Sensores: Diseño, Pruebas y Aplicación para Fenotipado de Plantas de Alto Rendimiento

Autores: Ji, Liyike; Wang, Xu; Hassan, Hani; Deng, Zhanao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2026

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Acceso abierto

Artículo científico
2026

Una Plataforma UAV de Múltiples Sensores: Diseño, Pruebas y Aplicación para Fenotipado de Plantas de Alto Rendimiento


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Fenotipado de plantas
Sistema multi-sensor
Fusión de datos
Altura del dosel
Ortomosaicos térmicos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) se utilizan ampliamente para la fenotipificación de plantas de alto rendimiento, sin embargo, su uso a largo plazo en la investigación del sector público se ve cada vez más desafiado por restricciones regulatorias y la dependencia de plataformas propietarias. Este estudio presentó un sistema aéreo no tripulado (UAS) modular y conforme a la regulación, diseñado para proporcionar datos de fenotipificación flexibles y de alta calidad sin depender de ecosistemas restringidos. Una carga útil de doble montaje y arquitectura abierta integró sensores RGB, multiespectrales y térmicos, lo que permitió la adquisición simultánea de información estructural, espectral y térmica dentro de un flujo de trabajo unificado. La validación en campo en un ensayo de cría de lantana (Lantana camara) demostró una fusión de datos multiesensor de alta precisión y una extracción de rasgos confiable. La co-registro espacial logró una precisión a nivel de centímetros, con errores de alineación de 0.88 cm (multiespectral) y 3.23 cm (térmico) en relación con la referencia RGB. La altura del dosel derivada de VANT coincidió estrechamente con las mediciones en el suelo (R2 hasta 0.98; RMSE tan bajo como 1.57 cm), mientras que las estimaciones de cobertura del dosel mostraron consistencia a través de modalidades de detección (R2 = 0.99; RMSE = 0.02 m2). Los ortomosaicos térmicos calibrados proporcionaron una estimación robusta de la temperatura del dosel (RMSE = 3.13 grados C), apoyando una evaluación cuantitativa del estado fisiológico de las plantas. Juntos, estos resultados demuestran que una plataforma de VANT conforme a la regulación y de arquitectura abierta puede lograr alta precisión en la fenotipificación multimodal mientras mantiene flexibilidad y eficiencia de costos. Este trabajo demuestra un marco escalable y sostenible para la fenotipificación basada en VANT, permitiendo a los investigadores adaptarse a regulaciones en evolución mientras avanzan en la mejora de cultivos basada en datos.

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