Sistemas Aéreos no Tripulados en la PUCP (2015)

8/20/2019 Sistemas Aéreos no Tripulados en la PUCP (2015)

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Aplicaciones de los SistemasAéreos No Tripulados


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Andrés Flores

Ingeniero Electrónico Profesor Asociado del Departamentode Ingeniería de la PUCP Coordinador del Grupo deInvestigación de Sistemas Aéreos no

Tripulados.


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Nuestra Visión

Impulsar la investigación, desarrollo e

innovación de los SANT, incluidas las

opciones de arquitectura, diseño,

construcción y los sensores

necesarios para las diferentes

aplicaciones.Buscar la integración de diversas

tecnologías para lograr un SANT

víable para propósitos específicos.


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Objetivos del Grupo SANT PUCP

1.Desarrollar sistemas aéreos no tripuladosdesde su concepción hasta su aplicación.

2.Realizar investigación de los aspectoscientíficos y tecnológicos de dichos

sistemas.3.Diseñar y construir sistemas para

aplicaciones específicas basándose ennecesidades del medio local y regional.

4.Proporcionar servicios a personas,empresas o instituciones que lo requieran.

5.Capacitar a los usuarios que requierendichos servicios.


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Laboratorio de Sistemas Aéreosno Tripulados


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Definición de Sistema Aéreo noTripulado

Sistema Aéreo no tripulado (UAS). Estácompuesto por:

•Aeronave sin piloto humano.

• Es piloteada por piloto desde tierra o de maneraautomática.

• Sistemas electrónicos de control y de

comunicaciones en la aeronave y en tierra.• Sistemas que le permite realizar alguna tarea

específica.


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Otros términos

Se asocia a UAS otros términos que serefieren a lo mismo:

•UAV

• Drone

• RPA

• Aeromodelo.

UAS es el término adoptado de maneraoficial por agencias gubernamentales deEEUU. (DOD, FAA, CIAA)


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Historia

Han sido desarrollados inicialmente parafines militares.

Ejemplo: Predator, encargado por la CIA en

la década de los años 80.


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Visión Actual

Permiten observar y explorar desde el cielopudiendo realizar diversos análisis dependiendode los sensores a bordo.

Los sistemas aéreos no tripulados (UAS) estánrevolucionando la forma de explorar nuestroentorno global.

Son una oportunidad para desarrollar

investigaciones de punta de manerainterdisciplinaria.


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Aplicaciones

La agricultura de precisión La arqueología El manejo de bosques y selva La exploración de minerales y petróleo

Seguimiento de procesos mineros y deconstrucción. El análisis de suelos, de recursos hídricos,

medio ambiente La seguridad ciudadana Inspección de infraestructura (puentes,

carreteras, torres de alta tensión, antenas,oleoductos, gasoductos etc.)

Manejo y prevención de desastres.

Cartografía (catastro urbanismo)


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Componentes de un SANT


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Ingenieríademateriales Ingeniería

electrónica

Ingenieríamecatrónica Ingenieríaaeronaútica

Ingenieríatelecomunicaciones

Ingenieríamecánica

Trabajo interdisciplinar


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Experiencias en la PUCP

Agricultura de Precisión Arqueología Fabricación de un Quadcopter conimpresión 3D. Levantamiento Topográfico en SantaMaría Apoyo a estudios de Antropología.


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Agricultura de Precisión

Tomar decisiones respecto al uso de insumospara una mayor productividad.

Proyecto PUCP-CIP (2008-2011) .

Con financiamiento FINCYT.Se desarrollaron 3 aviones

Un helicóptero.

Globos.

Cámara Multiespectral.


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Primera versión de avión a combustible, con capacidad decarga útil de 5 Kg.


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Kadet modificado- Envergadura: 2,40 m.- Longitud: 1,80 m.- Peso: 3,2 kg., aprox.


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Segunda versión de avión carga útil5kg, con motor eléctrico brushless

Kadet modificado- Envergadura: 2,40 m.- Longitud: 1,80 m.- Peso: 3,2 kg., aprox.

Tercera versión de avión


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Tercera versión de avión

Super Squire modificado

Carga útil: 1Kg.

Motor eléctrico brushless- Longitud: 1,30 m.- Envergadura: 1,97 m.- Peso: 1,5 kg.


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Helicóptero

Align T-REX 600 GF KITCarga útil: 1 Kg.

Longitud: 1,2m.

Altura: 0.4m


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Avión Skywalker X8

X8- Envergadura: 2,12 m.- Peso: 3,5 kg., aprox.

- Vuelo programado basado en PIXHAWK de 3DR


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NIR Image


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Arqueología

San José de Moro Profesor Luis Jaime Castillo Necesidad de usar fotogrametría

para registrar ruinas arqueológicas en3D.


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Impresión 3D

Construcción de un prototipo deQuadcopter. Desarrollo de un autómata que

permita la interacción robot humano(HRI). Diseño y construcción en menos de 2meses gracias a la impresora 3DFortus 400mc recientemente adquiridapor la PUCP.

http://www.youtube.com/watch?v=L8VskajLmiE

http://www.youtube.com/watch?v=L8VskajLmiEhttp://www.youtube.com/watch?v=L8VskajLmiEhttp://www.youtube.com/watch?v=L8VskajLmiE


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Aplicaciones en Minería y


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Construcción

- Uso de Fotogrametría para lareconstrucción en 3D.

- Toma de imágenes de alta resolución.

- Procesamiento Digital de las imágenes. – Generar mapas ortorectificados.

– Generar modelos del elevación

digital. – Curvas de nivel.


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Beneficios

- Levantamiento Topográfico.- Cálculo de volúmenes de tierras.- Monitoreo y seguimiento de la obra.

- Exploración de minerales.

Exploración Minera


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p


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Manejo de Selva

• Medición de deforestación.• Nivel y caudal de ríos.

http://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeye

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Levantamiento Topográfico en


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Santa María

Objetivo: Conocer la característica delterreno de 40 hectáreas para la

construcción de un centro tecnológico.

Herramientas:Hexacóptero DJI S800 EVOCámara Sony NEX7 24.3 Megapixeles.

Software Photoscan AgisoftSoftware GlobalMapper


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Modelo 3D

O f DEM


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Ortofoto y DEM

C d Ni l


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Curvas de Nivel

T fí i l


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Topografía convencional

C ió


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Comparación

P t Sh d


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Proyecto Sherezade

Trabajo multidisciplinario que integracontenidos antropológicos,transmedia, storytelling y video.

El Roller Derby es un deporte deestrategia, velocidad y habilidadadquirida por el entrenamiento y

disciplina.

Pro ecto Shere ade


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Proyecto Sherezade

Registrar entrenamientos y partidos.Los partidos son espectáculos deestrategia y pueden ser apreciados

desde distintos ángulos con la ayudade sistemas aéreos no tripulados.


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https://www.youtube.com/watch?v=6NRzNNH9rhk

Volar en los Andes


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Volar en los Andes

Monitoreo de Volcanes.Proyecto en ejecución con el InstitutoGeofísico del Perú

Medir calidad de Aire en Minas.Proyecto del Grupo InnovaciónTecnológica - PUCP

Monitoreo de glaciares.Proyecto a elaborar con la UNSAACy Universidad de Zurich

Monitoreo de Glaciares


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Monitoreo de Glaciares

Hemos sido convocados para asumirel reto de registrar información de laactividad de los glaciares.

Se ha realizado un experimentopreliminar en el glaciar Suyuparina.

Glaciar Suyuparina


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Glaciar Suyuparina

Ubicada en la Cordillera de Vilcanota5120 msnm

QAIRA


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QAIRA

Características


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Características

•

Hexacóptero• Peso: 5Kgs.• Dimensiones: 1 metro de diámetro.• Prototipo fabricado como tema de tesis

de Ing. Mecatrónica.• Materiales: Aluminio y piezas

fabricadas por impresión 3d enpolicarbonato.

•Cálculos realizados para la elección demotores, hélices y baterías para vuelosa 5000 msnm.

Características


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Características

Diseñado con el propósito de volar a5000 msnm.

Autores:

• Mónica Abarca, Ing. Mecatrónica• Carlos Saito, Ing. Aeronáutico.• Francisco Cuellar, Candidato a

Doctor en Robótica.

Vuelo experimental en el glaciar


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Vuelo experimental en el glaciar

•Se realizaron experimentos exitososen el glaciar.

• Se comprobó el funcionamiento del

diseño a mas de 5000 msnm.• Se adquirieron imágenes para la

generación de un modelo 3d.• Se registró información acerca de

los parámetros de vuelo, consumode baterías en alturas elevadas.

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Cusco/videos/00012.MTS


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http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Cusco/videos/00012.MTS


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Mosaico

obtenido apartir de 64imágenes

Reconstrucción 3D


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Reconstrucción 3D

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Cusco/fotos%20glaciar/vueloglaciar001.pdf


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MUCHAS GRACIAS

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