Sistemas Autónomos y Vehículos No Tripulados (Drones)
Sistemas Autónomos y Vehículos No Tripulados (Drones)
*Que son los drones autónomos?
Podemos definir los UAV autónomos como aquellas aeronaves capaces de operar sin la intervención de un piloto. La mayoría de los drones que conocemos están tripulados, aunque sea de forma remota, mientras que un dron autónomo es capaz de tomar decisiones de vuelo por su propia cuenta. En los UAV autónomos existe un sistema de gestión de vuelo (FMS, Flight Management System), que es capaz de decidir por sí mismo cómo pilotar la aeronave para evitar colisiones, mantener rumbos frente a ráfagas de viento…
No debemos confundirlo con la autonomía de vuelo, el tiempo que una aeronave es capaz de estar en el aire sin necesidad de repostar.
Clasificación de drones autónomos
La industria automovilística lleva años realizando clasificaciones de los distintos niveles de conducción autónoma de los coches. A falta de una clasificación de las autoridades u organismos oficiales podemos adoptar dicha clasificación para los UAV o drones. De esta forma se pueden definir 6 niveles de autonomía. Los niveles van del 0, ninguna autonomía a 5, un vehículo completamente autónomo.
- Nivel 0: No hay automatización del vuelo. Es el piloto quien maneja completamente la aeronave.
- Nivel 1: Asistencia al pilotaje. Aunque la aeronave cuenta con algún sistema de automatización, como por ejemplo el control de la altitud, es el piloto quien tiene el control del RPA.
- Nivel 2: Hay una automatización parcial del pilotaje. Existen múltiples sistemas autónomos funcionando simultáneamente, pero es el piloto quien tiene el control.
- Nivel 3: La aeronave opera de forma autónoma bajo ciertas condiciones, pero un piloto debe monitorear el vuelo y debe de estar preparado si el sistema lo solicita o se produce un fallo o pérdida de las condiciones de funcionamiento, pasando en ese momento a controlar el dron. En este nivel la aeronave funciona de forma autónoma durante un tiempo.
- Nivel 4: Automatización elevada del vuelo. La aeronave es autónoma en la mayoría de las situaciones; el piloto puede hacerse cargo, pero generalmente no tiene por qué hacerlo. No es necesario un usuario preparado para intervenir si el sistema lo solicita o se produce un fallo. El propio sistema de automatización del vuelo cuenta con un sistema de respaldo para actuar en caso de fallo del sistema principal y llegar al suelo sin riesgo. Sin embargo el funcionamiento del sistema sigue limitado a ciertas condiciones y por tanto el dron puede encontrarse en situaciones en las que no pueda seguir volando. Desaparece la figura del piloto remoto.
- Nivel 5: El dron es totalmente autónomo. La aeronave cuenta con un sistema de gestión de vuelo capaza de tomar decisiones ante imprevistos y con un sistema de respaldo para actuar en caso de fallo del sistema principal y poder llevar la aeronave hasta una situación de riesgo mínimo.
Drones de ala fija
Los drones de ala fija son aquellos que aprovechan la aerodinámica para su elevación. Tienen una composición similar a los aviones, con un cuerpo alargado y unas alas, que salen del cuerpo principal central, que generan la fuerza de sustentación en el aire.
Las ventajas de los drones de ala fija es que normalmente tiene una mayor eficiencia energética respecto a los de ala rotatoria, por lo que son perfectos para vuelos de largo alcance y duración.
Drones de ala rotatoria
Entre los tipos de UAV se destacan los drones de ala rotatoria o multirrotores. Son los más comunes en el mercado actual por su versatilidad, los cuales logran su sustentación por medio de las hélices impulsadas por motores que se ubican en cada uno de sus brazos.
Este tipo de drones son bastante estables, por lo que son muy usados para realizar todo tipo de actividades. Desde show de luces con drones, sistemas de vigilancia, seguridad e intervenciones de emergencia, o incluso grabaciones aéreas para cine y televisión.
Tipos de drones según el número de hélices o brazos
Tricópteros
Como su nombre indica, este tipo de dron tricóptero tiene 3 brazos. En este caso, cada uno de los brazos delanteros cuenta con un motor que gira en sentido opuesto para generar la potencia. Por su parte, el motor trasero cumple la función de servomotor para ofrecer estabilidad en el vuelo.
Cuadricópteros
Probablemente éste es el tipo de dron más común en el mercado. Se trata de un vehículo aéreo que cuenta con 4 brazos y en cada uno de ellos se posiciona un motor. Gracias a su configuración equidistante ofrecen gran estabilidad.
Hexacópteros
Los hexacópteros son drones que cuentan con 6 brazos y 6 motores. Éstos son los más usados en el campo profesional para lograr tomas aéreas de gran calidad, gracias a que cuentan con una excelente estabilidad, lo cual permite que se puedan instalar cámaras y realizar grabaciones de nivel profesional.
Otra de las ventajas de este tipo de drones es que ofrecen una mayor seguridad, ya que en caso de avería de alguno de los motores, es posible aterrizar el dron sin mayores problemas solo con la propulsión de los demás motores.
Octocópteros
Tal como su nombre lo indica, son drones que cuentan con 8 brazos y 8 motores. Su capacidad de estabilización es aún mayor que la que ofrecen los haxacópteros, sin embargo, tienen la desventaja que al tener más componentes son más grandes y pesados. Es por ello que pueden llegar a ser difíciles de controlar en espacios pequeños.
Coaxiales
Otro de los tipos de drones que se pueden encontrar en el mercado son los drones coaxiales, los cuales son los tipos de drones que en cada tienen 2 motores. Gracias a esta característica son mucho más potentes, por lo que pueden transportar objetos o elevarse a gran altura con mayor facilidad.
También son ampliamente utilizados en el ámbito profesional, para hacer tomas aéreas de gran calidad o para hacer tareas específicas que requieran de la movilización de objetos. Sin duda, el dron coaxial es uno de los más versátiles.
¿Cuáles son los usos de los drones?
También se puede hacer una clasificación de los tipos de drones según el uso que se les dé. Estos vehículos no tripulados pueden ser usados con fines recreacionales, comerciales, de servicio o de seguridad. Por tanto, según sean los tipos de drones y sus características, los usos más comunes puedes ser los siguientes:
- Drones de uso particular, que pueden ser utilizados como elementos de entretenimiento para jóvenes y adultos. Éstos también se usan con frecuencia con fines comerciales, para hacer tomas en altura de paisajes, grabaciones de eventos, comerciales…
- Del mismo modo son ampliamente usados en el periodismo para hacer grabaciones de sucesos en el lugar del acontecimiento.
- En el ámbito geográfico, son útiles para hacer tomas aéreas de terrenos y espacios con características diversas, por lo que se han venido implementando en el área de la topografía para hacer mediciones desde las alturas de la planimetría y altimetría de los lugares. En UMILES University tenemos un curso de fotogrametría con drones para mostrar el potencial que tienen estas aeronaves en este campo.
- Otro de los usos que se le da a los drones es para tareas de seguridad, como el dron de vigilancia Saturno.
- En el campo de la agronomía, se utilizan frecuentemente para el cuidado de cultivos, minimizando así la intervención de mano de obra en los campos gracias a la fumigación con drones. Enseñamos cómo manejarlos y aprovechar todo su potencial en este campo en nuestro curso de agricultura de precisión con drones.
- En algunos lugares los drones son usados para hacer envíos de mercancías, aunque las regulaciones para este tipo de actividad son bastante rigurosas.
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