Solución para la gestión dinámica de vuelo de enjambres de drones híbridos

Abstract

[ES] En los últimos años los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANTs) han demostrado su utilidad para optimizar y/o solucionar problemas en el ámbito aéreo de forma remota, ya sea para identificación de objetos o personas, operaciones en un perímetro determinado, rescates en catástrofes medioambientales, u otras aplicaciones. Dependiendo de la complejidad de la misión a realizar, hay que tener en cuenta la variedad y el número de VANTs a utilizar. Si se decide usar varios VANTs en vez de uno solo, estos deben de comunicarse entre sí para que el enjambre que formen sea consistente en todo momento; además, el comportamiento del mismo durante el vuelo cambiará según la variedad y el modelo de los VANTs usados en el enjambre. En este trabajo se propone desarrollar un protocolo de vuelo que se encargue de coordinar un enjambre de variedad multirrotor que permitirá seguir en tiempo real a uno de variedad ala fija, adaptando varios protocolos existentes en el simulador ArduSim, que permitirá así la inclusión de una formación híbrida. Mediante pruebas de vuelo realizadas en este mismo simulador, se ha medido el rendimiento de los VANTs en cuanto a nivel de respuesta en tiempo real, consistencia en la formación, y retardo respecto al líder.

[CA] En els últims anys, els Vehicles Aeris no Tripulats (VANTs) han demostrat la seua utilitat per a optimitzar i/o solucionar problemes en l’àmbit aeri de manera remota, ja vinga a ser identificació d’objectes o persones, operacions en un perímetre determinat, rescats en catàstrofes mediambientals, i moltes més. Depenent de la complexitat de la missió a realitzar, cal tindre en compte la varietat i el número de VANTs a utilitzar. Si es decideix usar diversos VANTs en comptes d’un només, aquests han de comunicar-se entre si perquè l’eixam estiga d’acord en tot moment, i a més, el comportament canviarà respecte a la varietat i el model. En aquest treball es proposa realitzar un protocol de vol que s’encarregue de coordinar un eixam de varietat multirotor que continuaran a temps real a un de varietat ala fixa, adaptant diversos protocols existents en el simulador ArduSim, que permetran la inclusió d’una formació híbrida. Mitjançant proves de vol realitzades en aquest mateix simulador, s’ha mesurat el rendiment dels VANTs quant a nivell de resposta en temps real, consistència en la formació, i retard respecte al líder.

[EN] In recent years, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have demonstrated their usefulness in optimizing and/or solving airborne problems remotely, whether it is object or person identification, operations in a specific perimeter, rescues in environmental catastrophes, and many more. Depending on the complexity of the mission to be performed, the variety and number of UAVs to be used must be taken into account. If it is decided to use several UAVs instead of a single one, these must communicate with each other so that the swarm is in agreement at all times; also, the behavior will change with respect to the variety and the model. In this work we propose to develop a flight protocol that is in charge of coordinating a multirotor variety swarm that will follow one with fixed-wing variety in real time, adapting several existing protocols in the ArduSim simulator, which will allow the inclusion of a hybrid formation. Through flight tests performed in this same simulator, the performance of the UAVs has been measured in terms of realtime response level, formation consistency, and delay with respect to the leader.