Vuelo seguro de enjambres de drones mediante integración de datos topográficos

Abstract

[ES] Las actuales herramientas de planificación de vuelos para drones no tienen en cuenta los datos de relieve del terreno, lo cual puede derivar en colisiones o en sobrepasar la altura máxima legal del vuelo. En este contexto, este proyecto tiene como objetivo la integración de datos topográficos en una herramienta de simulación de vuelos de drones. Se trata en concreto del simulador/ controlador ArduSim, el cual permite gestionar las comunicaciones entre drones y la creación de enjambres, aunque carece de datos topográficos reales, ofreciendo solo información de mapa que importa de la plataforma Bing. Se realiza la implementación de un protocolo de vuelo integrado en el simulador, el cual, utilizando datos topográficos de un Modelo Digital de Elevación (MDE), obtiene, gracias a la geolocalización del dron, su altura respecto al suelo en tiempo real, teniendo en cuenta tanto elevaciones del terreno como edificios y vegetación. Además, la implementación es suficientemente flexible como para adaptarse a MDEs con diferentes resoluciones. En base al trabajo realizado, la herramienta ArduSim es ahora capaz de funcionar tanto en vuelos simulados como en vuelos reales, incluyendo vuelos en enjambre, siendo capaz de detectar obstáculos con anticipación y actuar en consecuencia, dotando al dron de conciencia situacional de su entorno.

[EN] Current drone flight planning tools do not take terrain relief data into account, which can lead to collisions or exceeding the legal maximum flight height. In this context, this project aims to integrate topographic data into a drone flight simulation tool. It is specifically the ArduSim simulator / controller, which allows managing communications between drones and the creation of swarms, although it lacks real topographic data, offering only map information that is imported from the Bing platform. The implementation of a flight protocol integrated into the simulator is carried out, which, using topographic data from a Digital Elevation Model (DEM), obtains, thanks to the geolocation of the drone, its height with respect to the ground in real time, taking into account counts both terrain elevations and buildings and vegetation. Furthermore, the implementation is flexible enough to accommodate DEMs with different resolutions. Based on the work done, the ArduSim tool is now capable of working both in simulated flights and in real flights, including swarm flights, being able to detect obstacles in advance and act accordingly, providing the drone with situational awareness of its surroundings.