Diseño del sistema de control para el despegue automático de vehículos aéreos no tripulados (UAVs)

Abstract

Este proyecto aborda el diseño e implementación del sistema de despegue automático para un vehículo aéreo no tripulado. Para ello, en primer lugar se tendrá que analizar el proceso de despegue, es decir, definir qué debe realizar la aeronave y cómo se pueden alcanzar las especificaciones establecidas. A continuación, el siguiente paso es la implementación, traducir dichas especificaciones a un conjunto de algoritmos que sean capaces de gestionar la aeronave. Seguidamente, los algoritmos desarrollados serán combinados con el resto de algoritmos de control que gestionen el resto de procesos del UAV , comprobando que el sistema en conjunto sea estable y cumpla la especificaciones establecidas. Una vez realizado esto, como en cualquier desarrollo, se debe testear en simulación, a fin de evitar fallos que puedan causar deterioros en la aeronave, además de reducir tiempos de trabajo. Para realizar la simulación será empleado un sistema hardware-in-the-loop (HIL), del que se hablará con más detalle en el apartado 5.1.1 Éste es un método que permite la realización de simulaciones en tiempo real. Reproduce muy fielmente la realidad, pues la simulación es dinámica, entrando en juego todos los componentes del sistema. Es un sistema basado en la realimentación, donde los valores que registran los sensores influirán en el comportamiento de los actuadores que, a su vez, modificarán los valores medidos por los sensores. Es, por tanto, un proceso iterativo. Como herramienta de simulación gráfica, se utilizará el programa “Flightgear”. Es un simulador libre y gratuito que permite la posibilidad de modificar todos los elementos según las necesidades del proyecto. De esta forma, es posible adaptar toda la plataforma de visualización gráfica a las necesidades de la aeronave que se desea controlar. Una vez que todo se comporte de forma adecuada en HIL, se realizará el despegue real y se comprobarán los resultados. Por tanto, los objetivos particulares de este proyecto serán: -Desarrollo del software necesario para la automatización de la operación de despegue de la plataforma. -Adaptación del sistema para albergar posibles modificaciones/mejoras. -Integración en el sistema de control de vuelo actual los algoritmos de despegue desarrollados. -Realización de pruebas de vuelo en simulación HIL. -Realización de pruebas de vuelo reales. -Validación y comprobación de resultados experimentales.