PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO PARA CONTROLE DE DRONES USANDO TECNOLOGIA LORA

INTRODUÇÃO: A crescente adoção de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) em cidades inteligentes para monitoramento, inspeção e resposta a emergências depende de um canal de comunicação confiável entre controlador e drone, especialmente em cenários urbanos onde a linha de visada é frequentemente obstruída por edifícios e a dependência exclusiva de redes celulares apresenta riscos operacionais. OBJETIVOS: Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um protocolo de comunicação baseado em tecnologia LoRa para controle de drones em condições de média e longa distância, capaz de operar de forma contínua e segura mesmo sem linha de visão entre controlador e drone. MATERIAIS E MÉTODO: A arquitetura proposta emprega topologia mesh com roteamento reativo sob demanda, implementada em módulos Heltec WiFi LoRa 32 e validada em duas etapas: simulação Software In The Loop (SITL), com Gazebo Harmonic e PX4 Autopilot sobre um mapa 3D georreferenciado de Curitiba, empregando modelo de propagação Log-Distance com Shadowing Gaussiano via raycasting e ensaios físicos de campo com o drone DJI Tello, avaliando alcance, degradação de sinal e taxa de entrega de comandos. RESULTADOS: A simulação demonstrou que a topologia Mesh manteve Taxa de Entrega de Pacotes (PDR) de 100% em todas as altitudes testadas (5 m a 120 m), enquanto a topologia Ponto a Ponto apresentou degradação em baixas altitudes, com PDR de 94,61% a 5 metros, evidenciando a capacidade da rede mesh de contornar obstruções por rotas alternativas. Os ensaios físicos confirmaram a validade do modelo simulado, com módulos mantendo comunicação efetiva a distâncias próximas de 125 metros e decaimento de sinal compatível com o previsto teoricamente. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Conclui-se que o protocolo desenvolvido é uma solução viável, de baixo custo e alta resiliência para controle de drones em ambientes urbanos sem linha de visada direta, com a arquitetura mesh sendo fundamental para a robustez da comunicação em cenários de alta obstrução, validando a abordagem como contribuição relevante para a integração segura de VANTs em infraestruturas de cidades inteligentes.

PALAVRAS-CHAVE: Protocolo de Comunicação; Veículos Aéreos Não Tripulados; LoRa; Rede Mesh; Cidades Inteligentes.