Programación de rutas para la navegación aérea de un drone repetidor/recolector de datos como ayuda en la lucha contra incendios forestales

Abstract

[ES] Los incendios forestales son uno de los mayores problemas de la Comunidad Valenciana, y no solamente en cuanto a su efecto en el Medio Ambiente. Los incendios nos afectan a todos a muchos niveles: genera polución, incrementa los efectos del cambio climático, destruye ecosistemas, cuesta dinero en medios de extinción, etc. Además, la lucha contra los incendios ya activos es una actividad peligrosa que puede costar vidas humanas. Por los motivos expuestos, es muy importante el desarrollo de herramientas que ayuden a prevenir los incendios o que, una vez iniciado un incendio, ayude a los medios de emergencias a reducir el efecto de los mismos, sobre todo manteniendo la integridad de las personas. Este TFG se desarrolla en ese contexto de ayuda a los medios de emergencia en la lucha contra los incendios, y está encuadrado dentro del proyecto ETHON. La función a implementar en el drone es la de repetidor de datos. Se comunica con sensores previamente situados para realizar el control en tiempo real de la evolución del incendio y, periódicamente, transmite los datos obtenidos a base. Para ello, el presente TFG realizará el diseño, programación y simulación de la mejor ruta aérea a seguir por el drone repetidor para recoger los datos de sensores distribuidos en el terreno, información que se usará para conocer mejor el estado del incendio y de sus alrededores. En este TFG, la ruta buscada será aquella que optimice la autonomía y la seguridad del drone y que permita recoger la mayor cantidad posible de información. Para la planificación se trabajará con rutas dinámicas que tengan en cuenta la posible reactivación del incendio en cualquiera de los puntos, y la consecuente variación de la ruta o, en caso extremo, la vuelta a base del drone. El entorno de programación y simulación utilizado será desarrollado en MATLAB. La información de la localización de los sensores será una de las informaciones de entrada, que se completará con la información proveniente de esos sensores y de los que el propio drone incluya (altura, temperatura, capacidad de la batería, etc). Como ejemplo de aplicación y validación, se usarán los datos reales del incendio de Cortes de Pallás, producido en el año 2012. Se pretende estudiar cómo habría afectado la presencia de esta nueva tecnología, qué ruta habría sido la más conveniente y, en definitiva, si es o no una solución viable en el control de incendios.

[EN] Forest fires are one of the biggest problems of the Valencian Community due to several factors. Apart from their impact on the environment, they generate pollution, increase the effects of climate change, destroy ecosystems, requires funds for extinguishing media¿ In addition, fire fighting is a dangerous activity that can cost human lives. For all the reasons stated before, it is very important to develop tools to prevent fires or, once the fire has already started, to help the emergency services to reduce its effect, especially, in terms of human integrity. This TFG is developed in this context of aid to the emergency services in the fight against fires, and it is framed within the ETHON project. The function to be implemented in the drone is the one of data repeater. It communicates with previously placed sensors to carry out real-time control of the evolution of the fire and, periodically, transmits the data obtained to the base. This TFG will design, program and simulate the best air navigation route to follow by the repeater drone to collect the data from the sensors distributed in the field. This information will be vital to understand the state of the fire and its surroundings. In this TFG, the route sought will be the one that optimizes the autonomy and safety of the drone and allows the collection of as much information as possible. The drone will work with dynamic routes that take into account the possible reactivation of the fire at any of the points and the consequent variation of the route or, in the worst case, the return to base. The programming and the simulation will be developed in MATLAB and Google Earth. The information of the location of the sensors will be one of the inputs, apart from the data received from the sensors (temperature) and the data known by the drone due to its own sensors (altitude, battery¿). Finally, as an example of application and validation, the actual data of the Cortes de Pallás fire, produced in 2012, will be used. The aim is to study how the presence of this new technology would have affected, which route would have been the most convenient and, in short, whether or not it is a viable solution in fire control.