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8/20/2019 Sistemas Aéreos no Tripulados en la PUCP (2015)
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Aplicaciones de los SistemasAéreos No Tripulados
8/20/2019 Sistemas Aéreos no Tripulados en la PUCP (2015)
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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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Manejo de Selva
• Medición de deforestación.• Nivel y caudal de ríos.
http://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeye
http://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeyehttp://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeyehttp://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeyehttp://www.nwtfire.com/cms/pages/project-fireeyehttp://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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